상상 속 자동차, 현실이 되다
초등학교 미술 시간, 미래 사회를 그려보라 하면 빠지지 않는 것이 하나 있었죠. 바로 전기 자동차였습니다. 어린 시절 상상하던 전기차는 이제 현실이 되었고, 모빌리티 산업의 핵심으로 떠올랐습니다. 전기차는 소음과 진동이 적고 환경 친화적이며, 가속력과 승차감, 주행감이 좋고, 연료비가 적게 들며, 부품 내구성이 좋다는 장점이 있습니다.
한편, 현 시점에서 전기차 사용 시 아쉬운 부분은 주행 거리가 비교적 짧고, 충전 시간이 오래 결리며, 충전 인프라가 부족하다는 점 등입니다. 이를 종합해보면 ‘전기차의 성능은 배터리에 따라 좌우되는 것’임을 알 수 있는데요. 전기차 배터리의 성능을 결정짓는 핵심 부품 BMS(Battery Management System)에 대해 알아보겠습니다.
전기차의 핵심, 배터리 관리 시스템
전기차의 성능을 판가름하는 척도는 ‘1회 충전 주행거리’라는 말이 있을 정도로, 배터리의 성능은 매우 중요합니다. 특히 자동차의 성능을 최대한 끌어내면서도 배터리 수명이 길어야 하고, 주행 중 열이나 충격을 받더라도 안전해야 합니다. 이 배터리를 더욱 효율적이고 안전하게 사용하도록 도와주는 부품 중 하나가 바로 BMS입니다.
BMS는 전압과 전류, 온도 등 배터리의 상태를 모니터링하고, 배터리를 최적의 상태로 유지합니다. 배터리를 효율적으로 관리해 자동차가 안정적으로 주행하도록 합니다. 배터리 교체 시기를 예측하고 문제를 사전에 발견해, 자동차 사고가 발생하지 않도록 제어합니다.
수많은 셀 배터리를 원활하게 관리
전기차를 움직이려면 많은 전력이 필요합니다. 스마트폰이 작은 배터리 하나를 탑재한 제품이라면, 전기차는 그런 배터리를 수십 개, 또는 그 이상으로 필요로 합니다. 전기차의 배터리 구성을 살펴보면 배터리 관리 시스템이 왜 중요한지 이해할 수 있게 됩니다.
보통 전기차 배터리는 셀(Cell), 모듈(Module), 팩(Pack)으로 구성됩니다. 셀이란,단품 배터리 같은 것으로 이해할 수 있습니다. 전기차는 커다란 동력 장치이기 때문에 많은 셀을 필요로 하는데요, 여러 개의 셀 배터리들을 안전하고 효율적으로 관리하기 위해 하나로 묶으면 ‘모듈’이라고 부릅니다. 이러한 배터리 모듈을 여러 개 모은 뒤, BMS와 냉각장치를 추가해 하나의 ‘팩’ 형태로 만들면 전기차에 탑재하는 배터리가 되는 것입니다.
전기차는 수십 개의 셀 배터리를 포함하는 만큼, 셀 배터리 간 밸런싱도 중요합니다. 만약 셀들의 밸런싱이 맞지 않는다면 배터리 충전하거나 사용할 때 최적화되지 않는다는 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 여기서 BMS의 역할이 중요합니다. BMS는 셀 밸런싱 기능을 통해 배터리가 최대 에너지를 채우고 원활하게 소비하도록 관리합니다.
모빌리티 시장을 흔드는 하나의 축
같은 배터리를 사용하더라도, BMS 기술력에 따라 자동차의 주행 시간이 달라질 수 있습니다. GM 볼트EV의 경우 1회 충전에 414km를 주행할 수 있어 업계의 화제가 되기도 했습니다. 또한 배터리의 충전 상태와 효율, 수명을 관리해 주행 가능 거리를 예상하고, 배터리의 고장을 신속하게 감지하는 것은 자율주행 기술과도 밀접한 연관이 있습니다. 즉, 미래 모빌리티 시장에서 앞서 나가려면 BMS를 빼놓을 수 없는 셈입니다.
LG이노텍은 이러한 BMS 기술을 선도하는 주축입니다. LG이노텍은 글로벌 완성차 업체 미국 제너럴 모터스(GM)로부터 2019 품질우수상(2019 GM Supplier Quality Excellence Award)을 수상했다고 지난 4월 5일 밝혔습니다. 이번 수상으로 LG이노텍은 2017년부터 2019년까지 GM ‘품질우수상’을 3년 연속 수상하게 됐습니다. 품질우수상은 GM이 매년 품질 결함 제로 수준의 엄격한 기준을 만족시킨 협력사에게 수여하는 상입니다.
BNEF(Bloomberg New Energy Finance)에 따르면, 오는 2040년에는 전기차가 전 세계 승용차 시장의 55%를 차지할 것이라고 전망됩니다. 실제로 전기차의 형태와 활용 범위는 나날이 넓어지고 있습니다. 예를 들면 초소형 전기차 ‘르노 트위지’는 근거리 출퇴근, 배달, 관광 등 다양한 목적으로 활용되며 실용성을 자랑하고 있습니다.
전기차가 대세가 되는 만큼 LG이노텍이 활약하는 무대도 넓어질 것으로 예상되는데요. 앞으로 LG이노텍이 선도할 모빌리티 세상을 기대해 봅니다.
