한화·SK, 세계 최초 불타지 않는 ESS 개발…"친환경 선박 ESS 시장 주도"

▲액침냉각 ESS 소개

한화에어로스페이스와 SK엔무브가 세계 최초로 불에 타지 않는 에너지저장장치(ESS)를 개발했다.

한화에어로스페이스와 SK엔무브는 10일 서울 중구 한화빌딩 본사에서 ‘액침냉각 ESS 기술’ 설명회를 열고 리튬이온배터리 모듈에 냉각 플루이드(절연액)를 채워 화재를 원천 차단할 수 있는 기술을 소개했다. 양사가 개발한 기술은 해양수산부 산하의 선박해양플랜트연구소(KRISO)의 전기추진선박에 공급해 실증 테스트를 진행하고 있다.

앞서 한화에어로스페이스와 SK엔무브는 지난해 10월 업계 최초로 선박용 ESS 액침냉각 사업 확대를 위한 업무협약(MOU)을 체결했다. 협약에 따라 SK엔무브는 고품질 윤활기유를 활용한 액침냉각 시스템 전용 플루이드를, 한화에어로스페이스는 리튬전지체계 기술을 바탕으로 선박용 ESS 시스템을 맡아 기술개발을 진행했다.

한화에어로스페이스는 전 세계적으로 빠르게 성장하는 친환경 선박 ESS 시장에서 안전성을 확보해 주도권을 선점하겠다는 전략이다.

글로벌 시장 조사기관인 마켓앤드마켓에 따르면 전 세계 선박용 ESS 시장은 2021년 약 21억 달러(약 3조 원)에서 2030년 약 76억 달러(약 10조 원)로 연평균 15.5%의 성장이 예상된다.

액침냉각 ESS는 공랭·수랭식과 달리 냉각 플루이드로 내부를 완전히 채워 외부로부터의 먼지, 염분 등의 오염물 유입을 막아 내부 손상으로 화재가 발생할 가능성을 최소화했다. 또한 셀 하나에서 불이 나도 다른 셀에 영향을 주지 않는다.

▲한화에어로스페이스와 SK엔무브가 서울 중구 한화빌딩에서 10일 진행한 '액침냉각 ESS 기술 설명회'에서 손승현 한화에어로스페이스 에너지시스템센터장이 액침냉각 ESS 기술에 대해 설명하고 있다. (사진제공=한화에어로스페이스)

손승현 한화에어로스페이스 에너지시스템센터장은 “절연액 액침냉각은 셀을 직접 담그기 때문에 셀 간 온도 편차 없이 동일한 온도로 냉각된다”며 “셀 사이 공기가 있는 것보다 절연 저항과 절연 내압이 3.5배 높기 때문에 배터리 화재의 주원인이 되는 절연 파괴를 완벽하게 막을 수 있다”고 설명했다.

손 센터장은 “만약 화재가 나더라도 절연액이 산소를 차단하기 때문에 일차적으로 질식 소화가 되고, 절연액이 바로 냉각을 하기 때문에 화재 확산 자체가 어렵다”며 “직접 냉각 방식이기 때문에 배관이나 별도의 냉각장치 등이 필요하지 않아 결과적으로 비용 측면에서도 나쁘지 않다”고 말했다.

한화에어로스페이스는 한화오션과도 해양 사업 분야에서 시너지를 발휘해 친환경 선박 분야 밸류체인(가치사슬) 구축에 속도를 낼 예정이다. 현재 그리스와 협력하는 차도선에 제품을 적용했고, 3개 제품을 추가로 개발 중이다.

SK엔무브는 액침냉각 기술의 핵심 소재인 냉각 플루이드 기술을 소개했다. 이 분야에 국내 최초로 진출한 SK엔무브는 선박용 ESS 외에도 전기차 배터리, 전기차 충전기, 데이터센터 등으로 적용 분야를 넓히고 있다.

서상혁 SK엔무브 e-Fluids B2B 사업실장은 “SK엔무브의 고품질 기유는 다른 기유와 비교해 높은 열 전도성과 낮은 휘발성, 우수한 안전성을 갖고 있어 이를 바탕으로 액심 냉각 플루이드의 냉각 성능을 개선할 수 있다”며 “차별화된 첨가제를 활용해 화재 예방 성능을 극대화하는 기술을 개발하고 있다”고 강조했다.

▲한화에어로스페이스와 SK엔무브가 서울 중구 한화빌딩에서 10일 진행한 '액침냉각 ESS 기술 설명회'에서 서상혁 SK엔무브 e-Fluids B2B사업실장이 냉각 플루이드 기술을 소개하고 있다. (사진제공=SK엔무브)