전기차도 ‘인바디’…배터리 진단부터 재활용까지

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라운지 ㅣ 우린 중기인 전기차도 ‘인바디’…배터리 진단부터 재활용까지 “배터리 품질검사와 용량 예측시스템 상용화”…모나일렉트릭㈜ 장익황 대표

기사입력2022-07-10 00:00

다이어트를 하려면 반드시 거쳐야 하는 과정이 있다. 인바디(Inbody)로 체성분을 정량적으로 분석한 후, 신체 내 과하거나 부족한 영양상태를 체크해 균형을 맞추는 것이다. 이는 내 몸의 상태를 정확히 알게 해줄 뿐만 아니라, 본인에게 맞는 다이어트 방법을 알려주는 바로미터가 된다. 작은 수치 하나하나가 기술력의 기준이 되고 부작용을 일으키는 원인이 되는 전기차 배터리 역시 이처럼 더 명확하고 세밀한 점검작업이 필수다.

탄소중립시대, 모빌리티의 근간은 전기이고 전기로 가는 모빌리티의 핵심기술은 배터리다. 하지만 현재 이 배터리의 품질을 제대로 검사하고, 용량을 정확하게 예측하는 시스템은 부족한 상황이다. 모나일렉트릭㈜은 이를 해결하기 위해 탄생했다.

모나일렉트릭㈜ 송창희 이사, 장익황 대표, 김유성 연구소장(왼쪽부터)이 환하게 웃고 있다. ©중기이코노미

차세대 혁신기술일수록 섬세한 진단평가는 필수

4차 산업혁명의 핵심기술은 인공지능(AI), 빅데이터라 할 수 있다. 이 기술을 바탕으로 기존 산업과 새로운 산업을 융합·발전시켜 폭넓은 활용범위를 구축할 수 있기 때문이다. 모나일렉트릭(Measurement, Operation, Network, Artificial intelligence)은 배터리의 진단 및 평가부터 재활용에 이르기까지 배터리의 전 생애를 우리 삶에 이로운 방식으로 활용할 수 없을까 하는 고민에서 시작했다. 특히 최근 전 세계적으로 속속 드러나고 있는 전기차 품질 문제는 모나일렉트릭의 존재 이유이기도 하다. 중기이코노미와 만난 장익황 대표는 현재 전기차 산업계가 지닐 수밖에 없는 배터리 품질 문제에 관해 설명했다.

“최근 전기차 시장은 기하급수적으로 커지고 있습니다. 그러면서 자연적으로 배터리 생산규모 역시 폭발적으로 늘고 있죠. 근 10년 동안 전기차 배터리가 10배 이상 늘었을 정도입니다. 그러다 보니 자동차나 배터리 제조사들이 감당하기 힘들 정도로 생산규모를 늘리고 있고, 결과적으로 제조사 자체적으로 배터리 품질검사를 진행하는 데 무리가 있을 수밖에 없습니다.”

전기차 핵심부품인 배터리에 문제가 생기는 이유다. 배터리 셀 제조사의 출고검사나 배터리 모듈·팩 제조사의 입고검사는 전수검사가 아닌 샘플검사로 이뤄지고 있는 상황이다. 모든 배터리 문제는 이처럼 단편적으로 검사가 이뤄지는 데서 기인한다. 품질검사가 섬세하게 이뤄지지 않으면, 당연히 품질 관련 문제는 따라올 수밖에 없다.

문제가 생기면, 배터리 제조사 입장에서는 정상적인 배터리를 제공했는데 제조사들이 조립을 잘못했다고 주장하고, 차량 제조사는 배터리 제조사에서 정상적인 제품을 주지 않았다고 대치하는 상황들이 종종 벌어지고 있는 것이 지금의 현실이다. 그래서 전기자동차에 생길 수 있는 문제점을 샅샅이 걸러내기 위해서는 배터리 진단 및 검사 작업을 더욱 정교하게 해야 한다.

모나일렉트릭 임직원이 모여 솔루션 개발 단계에서 샘플 테스트를 하고 있다. 장 대표는 모나일렉트릭의 성장 비결은 젊고 혁신적인 인재에 있다고 말했다. ©중기이코노미

배터리 품질 저하로 인한 가장 큰 문제는 배터리 열화로 인한 화재사고다. 이것이 고질적인 병폐로 자리 잡을 경우 10년 후 큰 사회적 문제를 야기할 수 있다. 지금이야 전기차나 전기추진선박을 개발하는 데 산업이 집중돼 있지만, 배터리 열화 문제가 해결되지 않은 채 시간이 흐른다면, 단순히 차 한 대, 배 한 척이 불타는 문제로 끝나지 않을 것이다. 배터리로 인한 문제는 화재에서 그치지 않는다. 배터리 내구성을 제대로 예측하지 못할 경우, 주행거리에 문제가 생길 수도 있기 때문이다.

세계 최고를 자랑하는 한국의 배터리 기술력이 시장에서 더 성장하고, 업계의 인정을 받기 위해서는 정교한 배터리 진단시스템을 구축하는 것은 필수다. 장 대표는 전기 모빌리티를 만들면 모나일렉트릭과 같은 전문업체에서 배터리 검사를 하고, 출고하는 형식이 가장 이상적이라고 말했다.

“저희의 기법은 인바디나 혈당센서의 하드웨어를 만드는 기술과 그 백그라운드가 동일합니다. 단지, 인바디와 혈당센서는 사람의 신체를 보는 것이고, 우리는 전기차의 배터리를 본다는 것이 차이점일 뿐입니다.”

모빌리티의 미래 100년을 책임질 기술력의 핵심

모나일렉트릭은 크게 ▲배터리 검사장비를 만드는 하드웨어팀 ▲빅데이터 및 AI솔루션을 개발하는 팀으로 나뉘어 있다. 송창희 이사(CTO, 최고 기술경영자)는 이러한 회사구조는 AI 관련 스타트업의 고질적인 문제인 데이터 확보 문제를 해결함으로써 생태계 선순환 구조를 만들 수 있다고 설명한다.

장익황 대표는 “전기차의 확대와 더불어 기술적인 진통도 동시에 겪어야 한다. 모나일렉트릭은 AI기술을 적용해 배터리 품질검사와 용량 예측시스템을 세계 최초로 상용화할 것”이라고 말했다. ©중기이코노미

“검사장비 개발과 AI솔루션 개발을 통합적으로 실행하면, 여러 문제를 해결하고 발전된 모델을 개발하는 데 도움이 됩니다. AI를 활용해 빅데이터를 얻고, 하드웨어에서 계측된 정보를 해석해 정확하게 추론할 모델을 구성할 수 있거든요. 솔루션을 위해서는 데이터가 필요한데, 우리는 자사의 장비를 생산라인에 넣으면 들어오는 데이터를 기반으로 계속 디벨롭할 수 있는 것입니다. 일례로 AI는 배터리 샘플이 전압 전류에 측정됐을 때 이 값이 정상인지, 불량인지, 또 어떤 형태의 불량인지를 알려줍니다. 이런 식으로 검사장비로부터 수집되는 데이터를 확보할수록 AI는 지속해서 발전하게 되고, 이는 곧 성능 향상으로 가는 길이 될 것입니다.”

이 기술은 최근 가장 관심을 받는 배터리 재활용에도 활용된다. 전기차의 배터리를 해체할 때 모나일렉트릭의 분석기법을 그대로 역으로 활용해 다른 곳에 재활용할 수 있는지를 판단할 수 있는 것이다. 다시 말해, 전기차가 만들어지는 순간부터 운행 시 모니터링, 수명을 다한 전기차 배터리의 재활용까지 책임지는 셈이다. 인간으로 치면 한 인생의 사이클을 돌봐주는 것과 같다.

그렇다면, 미래 모빌리티 분야의 성장동력은 무엇일까. 장 대표는 ▲에너지 정책 ▲인프라 구축 ▲전문인력 확보를 꼽았다. 풍력, 태양광 등 각국이 처한 환경에 적합한 에너지 정책을 만들어야만 모빌리티의 전동화가 이뤄질 수 있다는 것이다. 또한, 친환경차의 전환은 내연기관차가 전기차나 수소차로 전환되는 것이 아니기 때문에, 전기차 충전을 위한 전력 공급과 충전 등 인프라를 구축해야 한다. 그리고, 이러한 인프라 구축은 정부에서 지원해야 산업계가 원활히 돌아갈 수 있다고 장 대표는 강조했다. 그리고 모나일렉트릭이 젊고 혁신적인 생각을 가질 수 있는 원동력도 인력에 있다고 했다.

“전기차는 전문인력이 생각보다 많지 않습니다. 특히 수준 높은 소프트웨어 테스트 인력이 중요하거든요. 산업 생태계가 새로 구축돼 가고 있는 만큼, 저희도 젊고 새로운 사람으로 빌드업하고 있습니다.”

장 대표는 전기 모빌리티를 만들면 모나일렉트릭과 같은 전문업체에서 배터리 검사를 하고, 출고하는 형식이 가장 이상적이라고 했다. 사진은 충전기와 방전기 기능을 동시에 수행하는 기기인 충방전기. <사진=모나일렉트릭>

미국에서 연료전지를 공부한 장 대표는 학문적 배경이 비슷한 배터리에서 미래성을 봤다고 한다. 이에 2019년 10월29일 법인을 설립했던 그는 작년 봄부터 배터리 시장에 좀 더 집중하기 시작했다. 직원도 같은 연구실에 있었던 송창희 이사 등을 포함해 선후배와 추천 등을 통해 팀을 꾸려 첫 해 1명이었던 직원은 현재 20명으로 늘었다.

업계의 반응도 긍정적이다. 올해 말 혹은 내년 초에 배터리 계측부터 분석까지 해주는 시제품을 모 자동차 업계에 공급할 예정이다. 최근에는 볼보 등 해외 자동차업체와도 꾸준히 미팅을 이어가고 있다. 모나일렉트릭이 성장하는 만큼 투자도 늘고 있는데, 작년에 19억원의 외부 투자에 이어, 올 연말이나 내년 초에는 약 30~50억원의 투자를 받을 것으로 예상된다고 한다.

한 회사의 대표이면서 원광대학교 스마트자동차공학과 부교수이기도 한 장 대표는 1900년대 초반 내연기관의 발전으로 개인 모빌리티 시장이 확대된 것처럼, 또 다른 100년은 전기차의 시대로 새롭게 구축될 것이라고 확신한다.

“전기차의 확대와 더불어 기술적인 진통도 동시에 겪어야 할 것입니다. 이런 변화무쌍한 환경에서 모나일렉트릭은 AI 기술을 적용해 배터리 품질검사와 용량 예측시스템을 세계 최초로 상용화할 것입니다. 이를 통해 지엠(GM), 테슬라(TESLA), 포드(FORD) 등 미국 3사 시장에 진입하는 것이 목표입니다. 또 테슬라, 루시드, 리비안 등 전기차 OEM과 베터리 셀·모듈·팩 제조사 등에도 공급망을 확충해 나갈 것입니다.” 중기이코노미 김범규 기자