전기차 화재·무게 줄이는 '분사형 배터리 냉각 기술' 작성일 07-14 28 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="H4A5shOce2"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="24ea4cfc864b6916b50d1cdfdca633680d57c30f389716a4dfb0dd3c840ee665" dmcf-pid="XYKAPRQ9R9" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="김진섭 한국기계연구원(기계연) 책임연구원(오른쪽)이 문선영 선임연구원에게 분사형 액침냉각 챔버에 대해 설명하고 있다. 기계연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/14/dongascience/20260714103810527xtax.png" data-org-width="591" dmcf-mid="QdzgfP4qMG" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/14/dongascience/20260714103810527xtax.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 김진섭 한국기계연구원(기계연) 책임연구원(오른쪽)이 문선영 선임연구원에게 분사형 액침냉각 챔버에 대해 설명하고 있다. 기계연 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="02d93714b159ebd2df53863e8ac130b43d3587367e7c21ada80a62fe1a941828" dmcf-pid="ZG9cQex2JK" dmcf-ptype="general">적은 양의 비전도성 액체로 리튬이온 배터리팩을 효과적으로 냉각할 수 있는 ‘분사형 액침냉각 기술’이 개발됐다. 적은 양의 액체를 사용하기 때문에 전기차 무게 부담 등을 줄이는 데 활용될 수 있다. </p> <p contents-hash="4874603cf2b86a423408707a89fd2f7dafe71eef744a8a647ac8439a431ecb32" dmcf-pid="5H2kxdMVdb" dmcf-ptype="general"> 한국기계연구원(기계연)은 김진섭 탄소중립기계연구소 히트펌프연구센터 책임연구원 연구팀이 리튬이온 배터리팩의 열폭주와 화재 위험을 줄이기 위해 비전도성 액체를 활용한 분사형 액침냉각 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘어플라이드 서멀 엔지니어링’에 게재됐다. </p> <p contents-hash="dead46a13b6a6ae3594bd5e467342e7d2bac8a46148ef3faca7487bf092d938c" dmcf-pid="1XVEMJRfnB" dmcf-ptype="general"> 연구팀이 개발한 기술은 비전도성 액체가 배터리셀과 직접 접촉해 열을 제거하는 방식이다. 배터리팩 상부에 액체를 직접 분사하고 하부는 액체에 부분적으로 잠기도록 해 액체의 대류 현상에 의한 추가 냉각 효과가 일어나도록 했다. 상부 분사 냉각과 하부 대류 냉각이 결합돼 높은 냉각 성능이 구현된다. 급속 충방전 조건에서 배터리팩 온도를 35℃ 이하로 유지할 수 있다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ee1be39687e78b4335774cd12b95311fe44cbf19d38573fd610560386e9863d9" dmcf-pid="tZfDRie4Rq" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구팀이 개발한 분사형 액침냉각 챔버. 기계연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/14/dongascience/20260714103811848morb.png" data-org-width="637" dmcf-mid="G6Un942unV" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/14/dongascience/20260714103811848morb.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구팀이 개발한 분사형 액침냉각 챔버. 기계연 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="0258515d70011f6f9701cc6f8e42dfb45afefe363c4a92085014a3f46cb375a6" dmcf-pid="F54wend8ez" dmcf-ptype="general">기존 공랭식 및 수냉식 냉각기술은 히트싱크(공기로 식히는 냉각 부품)나 콜드플레이트(액체로 식히는 냉각 부품) 등을 활용한 간접 냉각 방식이다. 날씨가 덥거나 급속 충방전 조건일 때 배터리팩 온도가 상승하는 한계가 있다.</p> <p contents-hash="419f12ac613e16b9be849a2bdb3fde938b95652062314dc5b87c68d705a01fd1" dmcf-pid="318rdLJ6M7" dmcf-ptype="general">이를 보완하기 위해 비전도성 액체를 직접 접촉시키는 액침냉각 기술이 주목받고 있지만 배터리팩 전체를 액체에 담그면 액체 사용량이 늘어 비용과 중량이 증가한다는 문제가 있다. </p> <p contents-hash="2629b35db31057d153b9f7f2f6e794c492b8b909a08aa358b7284b6253fedb8a" dmcf-pid="0t6mJoiPRu" dmcf-ptype="general"> 연구팀이 개발한 분사형 액침냉각 기술은 기존 액침냉각 액체 사용량의 10~20%만 사용하면서도 냉각 성능은 높아 배터리팩의 열적 안정성과 경량화를 동시에 확보했다.</p> <p contents-hash="61d2ae3154ae3caee4677ec726b89f5469bedccf180dc145a8c99ffeac7653a0" dmcf-pid="pFPsignQnU" dmcf-ptype="general">연구팀은 개발한 기술을 이용해 급속 충방전 조건에서 배터리셀 최고 온도를 35 ℃ 이하로 유지하는 데 성공했다. </p> <p contents-hash="e16cb5ab256ab7d5ef3b53326f9e8bef4ebabe4e8b71f33362d93fcc119392db" dmcf-pid="U3QOnaLxdp" dmcf-ptype="general">이번 기술은 무게와 비용 부담을 줄인 전기차, 대용량 에너지 저장 장치(ESS) 냉각 분야에 활용될 수 있다. 비전도성 액체는 불연성이기 때문에 배터리 화재 발생 시 소화 역할도 수행할 수 있다. </p> <p contents-hash="bfa441b79ace83453056fd6aba49cd1507ac32837a2e373d78b37cbad6d04b81" dmcf-pid="u0xILNoML0" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 향후 인공지능(AI) 기술을 이용해 최적의 냉각 성능을 구현하는 신규 비전도성 액체를 발굴할 계획이다. </p> <p contents-hash="47f0c0c430dd5a4692e7d6b392aff4e126eb93c7057d834c2227bade16ed46fd" dmcf-pid="7pMCojgRM3" dmcf-ptype="general">김 책임연구원은 “분사형 액침냉각 기술은 적은 양의 비전도성 액체만으로도 리튬이온 배터리팩을 효과적으로 냉각해 열폭주와 화재 발생 위험을 낮출 수 있는 기술”이라며 “액체 사용량을 최소화해 무게와 비용 부담을 줄인 만큼 전기차와 ESS 등 다양한 분야로 적용될 것으로 기대된다”고 말했다.</p> <p contents-hash="8420a6fe650c608538437abc340ae185d34ac4daf6cee55dc08b2fc7aa92aa6e" dmcf-pid="zURhgAaeeF" dmcf-ptype="general"><참고 자료><br> doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2025.128873</p> <p contents-hash="aec2d53a170aa8f8554db1cb631bc50d64ea031eca191598c3b530ddea7358ae" dmcf-pid="q7dSNkjJMt" dmcf-ptype="general">[문세영 기자 moon09@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 ‘1초 당 6.5억 원’ 맥그리거, 은퇴설 부인 “수술→재활→옥타곤 컴백” 07-14 다음 [IT클로즈업] 내비까지 파고든 구글 AI '제미나이'…K-플랫폼, 경쟁력은? 07-14 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
