해피프리즘 1 - 이달의 엔지니어상 3월 수상자
Open Innovation을 중시하며
‘리튬이온 이차전지 에너지저장시스템’ 개발
삼성SDI㈜ 서경원 수석연구원은 개발 프로젝트 리더로서 무엇보다 Open Innovation과 선행개발을 중시하며, 약 15년간 리튬이온 이차전지 상용화 개발에 전념해왔다.
연구개발 노력의 결과로 최근 전력저장용 및 대규모 인터넷 전산센터 무정전 전원공급장치(Data center UPS)용 ‘리튬이온 이차전지 에너지저장시스템’ 개발에 성공했다.
question 01
‘리튬이온 이차전지 에너지저장시스템’ 기술에 대해 설명해주세요.
에너지저장시스템(ESS)이란, 전력 수요가 적을 때 전력을 저장해 두었다가 수요가 많을 때 저장된 전력을 사용함으로써 에너지 효율 향상 및 전력 계통의 운영, 안전성을 높이는 제품을 말합니다.
최근 스마트 그리드와 신재생에너지 보급 확대로 전력계통 효율화와 안정성이 강조됨에 따라 전력 공급 · 수요 조절 및 품질 향상에 용이한 ESS가 필수 장치로 떠오르고 있습니다.
question 02
상기 기술로 인한 파급효과와 그 의의는 무엇입니까?
본 제품에 적용된 핵심기술인 시스템 컨트롤 및 안전성 설계기술의 국산화(삼성SDI㈜ 자체기술)에 성공하였다는 것입니다.
이 기술은 향후 크게 성장할 것으로 보이는 세계 전력시장을 선점하고, 납축전지를 대체할 친환경 그린에너지로서의 최첨단기술을 확보함으로써 국내 이차전지 산업이 세계 일류로 도약하는데 크게 공헌할 것으로 생각합니다.
question 03
기술개발 과정에 대해 간략하게 설명해주세요.
전력저장용 MW급 에너지저장시스템(ESS) 개발에 있어서 기술적 난관은 수천 개 이상의 대용량 리튬이온 이차전지를 직병렬로 구성하는 기술과 중전급 고전압 · 고전류에 해당하는 Power를 제어하는 기술이었습니다.
이런 기술들은 종래 국내에 확보되어 있지 않았으나, 삼성SDI㈜ 자체 연구진이 약 3년간 연구개발을 통해 기술을 확보하였습니다.
또한 자체 개발한 ESS제품에 대한 성능평가에 국내 환경 및 Infra 등의 한계가 있어 해외 유수의 전력변환시스템 업체와 공동평가를 진행함으로써 ESS 제품 성능검증을 완료하였습니다.
question 04
리튬이온 이차전지 에너지저장시스템 외에 상용화 개발한 제품이 있다면요?
휴대폰용 배터리 팩 독자 기술을 확보하여 국내외 주요 휴대폰 업체에 판매함으로써 삼성SDI㈜가 이차전지 세계 1위를 달성하는데 기여했습니다.
당시 개발한 기술이 현재 스마트폰용 배터리에도 적용되고 있습니다. 또한 이바이크(e-Bike)용 배터리 등 신규 제품개발을 통하여 상용화 개발한 바 있습니다.
question 05
앞으로 도전하고 싶은 분야가 있으신지요?
당분간은 현재 시작단계에 있는 ESS 제품의 지속적인 차별화성능 개발을 추진하여 국내외 신규시장 개척 및 판매확대를 통하여 세계 1위 달성에 기여할 계획입니다.
향후 특수 운송용 (파워트레인, 선박, 항공 등) 리튬이온 이차전지 제품개발 분야에서 신기술 개발에 다시 한번 도전해 보고 싶습니다.
세계 최고 수준의 기술 개발을 목표로
‘친환경 PVC Coating Yarn System’ 개발
기능성 복합소재 개발 분야 전문 엔지니어인 김기혁 씨는 친환경 PVC(폴리염화비닐)로 코팅한 실(방적사)에 대한 기술과 그 시스템을 개발한 공로를 인정받아 이달의 엔지니어상을 수상했다.
전 세계적으로 친환경 제품에 대한 수요가 증가하고 있는 요즘, ‘친환경 PVC Coating Yarn(코팅된 실) System’ 개발은 다양한 산업으로 파급될 가능성이 크기게 더욱 주목된다.
question 01
‘친환경 PVC Coating Yarn System’에 대해 설명해주세요.
이 기술 개발은 2007년으로 거슬러 올라 갑니다. 2007년에 원사 코팅 방법을 특허 등록하여 압출시스템의 설계 및 제작을 통해 PVC 코팅된 실의 원천기술을 확보하였습니다.
또한 해당 기술과 결합된 고분자 물질의 합성기술에 대한 최적 설계로 산업용 섬유의 기능과 성능 등을 향상시켰습니다.
PVC코팅 원사 기술은 블라인드, 바닥재, 인테리어용 원단에 사용되는 원사의 품질을 세계 최고 수준으로 끌어올렸다는 평가를 받고 있습니다.
question 02
상기 기술로 인한 파급효과와 그 의의는 무엇입니까?
‘친환경 PVC Coating Yarn System’ 기술과 결합된 고분자물질의 합성기술에 대한 최적 설계로 친환경 고기능 제품을 생산하고 있습니다.
이 기술 개발을 통해 국내에서 사양화되고 있는 섬유산업 및 소재산업의 활로를 모색할 수 있는 기술기반을 구축하고 신제품 생산을 유도할 수 있으리라 생각합니다.
제조기술과 생산성 향상 및 최종 제품의 품질표준화를 통해 국가 기술경쟁력을 강화하는 데에도 크게 기여할 것입니다.
question 03
해외에서 이 기술의 규격에 대해 어떻게 판단하고 있나요?
난연, 방염 부분에서 미국(NFPA 701) 및 유럽(NFP 92 503)의 국제 난연 규격, 한국 소방법에 정한 규격의 적합성 판정을 받았습니다.
또한 환경적인 부분에서는 국제 규격인 Greenguard(미국), Oeko-Tex Standard(유럽)의 기준에 맞춰 친환경 고기능성 제품의 품질 표준을 확립했습니다.
question 04
현재 연구개발 중인 내용에 대해 소개해주세요.
현재 코팅 원사의 핵심기술을 바탕으로 냉각 시스템, 멀티노즐, 재생 코팅사 개발 등을 통해 생산 기술 향상, 원가 절감 등 공정기술을 도입하여 섬유 및 복합 소재 공정의 최적화를 기하고 있습니다.
question 05
후배 엔지니어 양성을 위해 노력하는 점이 있다면요?
지역 고등학교의 취업사정관 및 항공폴리텍대학(경남 사천)의 졸업생 취업 설명회 등을 매년 추진하고 있습니다. 청년고용 및 이공계 학생 지원을 위해 할 수 있는 한 노력을 다하고 싶습니다.