SK온, EIS·액침냉각 개발부터 VIB 투자까지 총동원…“ESS 안전성 높인다”

ESS 안전성 높일 기술 개발·투자 단행
EIS·액침냉각 등 화재 예방 솔루션 도입
비리튬계 배터리로 단주기 ESS 공략

SK온 파우치형 배터리. <사진=SK온>

SK온이 에너지저장장치(ESS)의 안전성을 높이기 위한 투자에 나섰다. 데이터센터 증가로 ESS 수요가 크게 늘면서 배터리 업계에서는 ESS 시장공략에 총공세에 나서고 있다. SK온은 ESS 신규 수주를 따내기 위해 기술 개발에 나서는 동시에, 기존 리튬계 배터리에서 폭넓게 검토해 나갈 전망이다.

6일 업계에 따르면 SK온은 ESS 신규 수주를 확보하기 위해 안전성을 강화해 나가고 있다.

ESS 시장에서는 에너지밀도 보다 원가 경쟁력과 안전성을 중시한 배터리 적용이 확대되고 있다. 이는 ESS의 비용 부담을 줄이고 장기간 충·방전을 반복하는 과정에서 발생할 수 있는 안전 사고를 최소화하기 위해서다.

시장에서도 ESS의 안전성을 주목하고 있다. 국내 최대 규모인 ESS 중앙계약 입찰에서도 안전성 평가 비중이 상향 조정됐다. 이번 2차 입찰에서 지난 1차 입찰보다 ‘화재에 대한 안전성’ 배점이 6점에서 11점으로 확대됐다. 항목당 평균 배점이 약 7점이라는 점을 고려했을 때, 중요도가 높아졌다.

SK온 미래기술원 전경. <사진=SK온>

SK온은 ESS 배터리 화재가 발생할 때, 선제적으로 예방할 수 있는 신기술을 도입하고 있다. SK온은 ‘전기화학 임피던스 분광법(EIS)’를 적용했다.

해당 기술은 배터리에 작은 전기 신호를 보내고 배터리 내부 저항과 반응 특성을 파악해 배터리 상태를 진단한다. 이를 통해 화재 발생 최소 30분 전 이상 징후를 감지할 수 있어 사고 이후 대응이 아니라, 사전 감지를 통해 위험을 낮출 수 있다.

SK온은 액침 냉각 기술도 개발 중에 있다. 액침 냉각 기술은 ESS 배터리 등 장비를 비전도성 액침 냉각 플루이드에 담궈 팩 내부 온도 상승을 효과적으로 억제한다. 업계에서는 SK온이 지난해 11월 SK엔무브와의 합병을 계기로 액침 냉각 기술 개발에 속도를 낼 것으로 보고 있다.

ESS 사업에 국내 경쟁사 대비 늦게 진출했다는 평가를 받고 있는 SK온은 비리튬계 ESS 배터리를 통한 반전을 도모한다. SK온은 국내 바나듐이온배터리(VIB) 전문기업 스탠다드에너지와 기술 및 사업 협력을 추진한다.

SK온이 비리튬계 배터리인 바나듐이온배터리에 관심을 가지게 된 것은 ESS 시장을 세분화해 공략하기 위해서다. ESS는 저장 기간에 따라 단주기와 장주기로 나눌 수 있다. 단주기 ESS는 데이터센터와 산업 설비에 주로 사용되면 4시간 미만으로 에너지를 저장·방전하게 된다.

VIB는 물이 주성분인 전해액을 사용해 화재와 폭발 위험이 없고 출력이 높아 단주기 ESS에 적합하다. 스탠다드에너지 관계자는 “현재 상용화된 배터리 가운데 화재로부터 안전하게 1시간에 3번 이상 충방전할 수 있는 배터리는 VIB가 유일하다”고 말했다.

스탠다드에너지의 VIB ESS는 산업부 규제샌드박스로 서울 도심지에 설치되어 단 1건의 사고도 없이 운영했고, 이후 유동인구가 많은 지하철 역사 및 건물 내에도 설치, 운영되어 안전성과 성능을 검증받았다.

SK온 관계자는 “ESS용 바나듐이온배터리를 공동 개발해 제품 포트폴리오를 더욱 탄탄히 할 수 있을 것이다”며 “글로벌 수준의 기술 경쟁력을 바탕으로 고객에게 새로운 가치를 제공하겠다”고 말했다.

[CEO스코어데일리 / 박대한 기자 / dayhan@ceoscore.co.kr]

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