전기자동차 등에서 사용되는 배터리 팩의 효율적인 운영과 효율성이 높은 배터리 재료 개발의 방향성을 제시할 수 있는 '배터리 수명예측에 관한 알고리즘 연구' 논문이 발표됐다.

충남 천안의 코리아텍(한국기술교육대, 총장 김기영)은 메카트로닉스공학부의 김광선 교수(62·사진)가 세계 최초로 배터리 수명 예측에 관한 알고리즘 연구 논문을 발표했다고 21일 밝혔다.

김 교수의 발표 논문은 ‘리티움-이온 배터리 셀의 건강상태 예측 가능 수치해석 기준 BMS알고리즘(A New Numerical Simulation Based BMS Algorithm to Predict SOH of Li-Ion Battery Cells)’이다.

‘BMS(Battery Management System)’는 배터리 팩 또는 모듈의 전류·전압·온도·전력량 등을 측정해 충·방전상태(SOC)를 표시해주는 장치다.

배터리 팩 또는 모듈이 효율적으로 충·방전에 장시간 활용되기 위해서는 개별 셀의 건강상태(SOH·State of Health)가 매우 중요하다. 하지만 개별 셀은 모두 처음에 건강한 상태로 출발하지만, 시간이 지나갈수록 달라진다. 

국내·외에서 사용하는 BMS는 각각 달라진 셀의 상태를 체크하기가 어려워 충·방전 사이클의 회수, 온도, 배터리 잔존용량을 팩과 모듈단위에서 확인하는 수준에 머물러 있다. 

김 교수는 이번 연구에서 예측 데이터의 검증을 위한 충·방전 계측시스템을 구축해, 다양한 환경 변화에 따른 셀의 건강상태 예측을 위한 기준(Reference) 데이터 확보가 가능하도록 했다.

김 교수는 “이번에 개발한 BMS 알고리즘으로 수치 해석 기준 데이터를 근거로 특정 셀의 건강 상태 예측이 가능하다”며 “이번 연구의 의미는 전기자동차 등에서 배터리 팩의 효율적인 운영과 안전성을 더욱 높일 수 있는 계기와 함께 효율성이 높은 배터리 재료 개발에 대한 방향성을 제시할 수 있다”고 설명했다.

이번 논문은 ‘나노사이언스 및 나노테크놀로지 레터(Nanoscience and Nanotechnology Letters)’ 9월호에 게재될 예정이다.