미국, '초지능'으로 배터리 불량률 40%→5% 잡는다

미국이 에너지 저장 기술 혁신을 가속하고 제조업 경쟁력을 강화하기 위해 초지능(SI)을 활용한 국가 컨소시엄을 출범시킨다.

28일(현지시간) 미국 에너지부(DOE) 산하 오크리지 국립연구소(ORNL)는 새로운 배터리 기술의 상용화 장벽을 해결하기 위해 '배터리 제조(뱃맨) 액셀러레이터' 컨소시엄에 참여한다고 밝혔다. 이 컨소시엄은 퍼시픽 노스웨스트 국립연구소(PNNL)가 주도하며 ORNL을 비롯한 4개 국립연구소와 주요 대학, 산업 파트너들이 참여한다.

뱃맨 액셀러레이터는 제조 비용 절감, 개발 기간 단축, 첨단 에너지 저장 솔루션 분야에서 미국의 제조 리더십 강화를 목표로 한다. 이를 통해 전력망, 데이터센터, 전기 이동수단, 국가 안보 분야에 기여할 계획이다.

컨소시엄은 초지능 기반 스마트 제조, 실시간 결함 감지, 첨단 전극 공정 기술을 결합한다. 장기적으로는 실시간 데이터와 자동화된 피드백, 가상 시스템과 현실을 연결하는 디지털 트윈을 활용해 스스로 최적화하는 제조 시스템을 개발하는 것을 목표로 한다.

친스 치나사미 ORNL 컨소시엄 책임자는 "뱃맨 액셀러레이터는 과학적 돌파구를 경제 및 에너지 안보 우위로 전환하는 국가적 노력"이라며 "ORNL은 미국 배터리 산업의 상용화 위험을 줄일 수 있는 독보적인 위치에 있다"고 말했다.

특히 배터리 전극 제조 과정에서 발생하는 폐기물을 줄이는 데 집중한다. 현재 리튬, 코발트 등 핵심 소재의 최대 40%가 폐기물로 버려지지만, 컨소시엄은 실시간으로 오류를 감지하고 수정하는 장비를 설계해 이 비율을 5% 미만으로 낮출 계획이다.

해당 시스템은 차량, 드론, 전자기기 등에 사용되는 기존 리튬이온 배터리뿐만 아니라 전고체, 플로우 배터리 등 차세대 화학 기술에도 적용할 수 있도록 개발된다.

연구는 미국 최대 개방형 배터리 제조 연구개발 센터인 배터리제조시설(BMF)에서 진행된다. 컨소시엄은 배터리 및 소재 제조 분야 기업들과 협력을 구축하고 있다.