[인더스트리뉴스 이건오 기자] 에너지저장장치(ESS)에 최적화된 바나듐이온배터리(VIB)를 세계 최초로 개발한 스탠다드에너지가 KAIST에 개발실험용 ESS를 공급한다. 개발실험용 ESS가 공급되는 국내 첫 사례다
국내 최초 연구·교육기관에 개발실험용 ESS 공급
스탠다드에너지는 대전 소재 KAIST 문지캠퍼스에 개발실험용 VIB ESS를 공급하기로 했다고 21일 밝혔다. 국내 대학교 및 연구기관에 개발실험용 ESS가 설치되는 것은 이번이 최초다. VIB ESS가 설치될 KAIST 문지캠퍼스 내 실험동에는 ESS를 다양한 전력기기에 연동해 전력망 관련 실험을 진행할 수 있는 장치 및 설비가 구축돼 있는 것으로 알려졌다.
스탠다드에너지는 VIB ESS뿐만 아니라 BMS(Battery Management System, 배터리관리시스템), PCS(Power Conversion System, 전력변환시스템) 및 ESS 제어 소프트웨어를 함께 제공해 KAIST가 개발실험용으로 활용할 수 있도록 협력할 계획이다. 설치된 VIB ESS는 KAIST의 요구 상황에 따라 스탠다드에너지가 운용하며, 유지보수 등 관리를 위한 서비스 역시 스탠다드에너지에서 담당할 예정이다.
극단적 조건 테스트 개발실험 ‘VIB ESS’만 가능
셀 단위의 연구에 비해 ESS 시스템 연구가 부진했던 것은 극단적인 상황까지도 테스트를 해야 하는데, 개발실험의 요구사항을 충족할 수 있는 ESS를 찾기 어려웠기 때문이다. 셀 단위의 배터리를 연구하는 것과 달리, 수많은 셀을 연결해 운영하는 ESS를 연구하는 것은 셀을 모니터링하면서 균형을 유지하는 것이 매우 중요하다.
개발실험용 ESS는 초고속 충방전, 과충전, 완전방전, 극저온 및 극고온 충방전 등을 견뎌야 하는데, 기존 배터리를 활용한 ESS의 경우 셀 간의 불균형 발생이나 일부 셀의 고장으로 작동이 중단되거나 열폭주에 따라 화재가 발생할 우려가 크다.
스탠다드에너지 관계자는 “당사가 개발한 VIB ESS는 수계 전해액을 사용해 발화위험성이 없다”며, “20년 이상 장수명에 하루에도 수십 차례 충방전이 가능한 높은 성능을 갖고 있다”고 설명했다.
이어 “특히 VIB ESS는 지난 2022년부터 1년 간, 산업부 규제샌드박스를 통해 서울의 인구밀집지역인 압구정동 하이마트 전기차 충전소에서 안전성을 검증한 바 있다”고 부연했다..
다양한 VIB ESS 활용사례 기반 ESS 시장 게임체인저 될 것
현재 국내 배터리 연구는 셀 단위 연구에 집중돼있는 반면, ESS 시스템에 대한 연구는 미미했다. 스탠다드에너지가 밝힌 바에 따르면, 2022년부터 2023년까지 국내 대학에서 발표된 배터리 관련 학위논문 276건(국립중앙도서관 검색 기준) 가운데 ESS 시스템 관련 논문은 14건으로 5%에 불과하다.
회사 관계자는 “이는 기존 ESS로는 실험실에서 요구하는 고신뢰성과 안전성을 충족하기 어려웠기 때문이었다”며, “KAIST에 개발실험용 VIB ESS 설치 및 운영은 국내 ESS 시스템 연구를 활성화하는 기폭제가 될 것으로 기대하고 있다”고 전했다.
스탠다드에너지는 KAIST 개발실험용 ESS 공급을 시작으로 VIB ESS의 높은 성능과 신뢰성, 안전성을 적용할 수 있는 다양한 ESS 시장에 진출할 계획이다. 신재생에너지 발전 보조용, 전기차 초급속 충전 계통안정화용 ESS와 같은 기존 ESS 시장에 공급 계약이 추진되는 것과 동시에 기존 배터리가 충족하지 못했던 ESS 시장을 적극적으로 발굴해 VIB ESS를 적용한 사례를 만들어 가겠다는 것이다.
화재 발생 시 인명피해가 불가피한 선박용 ESS, 피격 및 화염 등 극한 상황에 노출되는 군수용 ESS, 유동인구가 많은 도심지역 ESS 등 높은 안전성과 초고성능이 요구되어 기존 배터리가 충족하기 어려웠던 수요를 적극적으로 발굴해 ESS 시장의 저변을 확대해 나갈 방침이다.
스탠다드에너지 관계자는 “VIB는 ESS에 최적화된 배터리로서 안전성과 고성능을 모두 구현하고 있다”며, “우리나라의 ESS 시스템 연구에 기여할 수 있는 사업모델을 만들 수 있어 무척 보람된 일”이라고 밝혔다. 이어 “다양한 VIB ESS 활용사례를 만들어 ESS 시장 자체를 넓혀가는 게임체인저가 될 것”이라고 포부를 덧붙였다.
