배터리 잔존 수명·폭발 위험, AI로 진단 外 [과학게시판]

[아이뉴스24 정종오 기자] 배터리 연결 방식에 상관없이 배터리 건강 상태를 정확히 진단할 수 있는 인공지능 기술이 나왔다. 급증하는 에너지저장장치(ESS), 전기차 수요에 맞춰 다양한 용량의 배터리 팩이 쏟아져 나오고 있다.

기존 기술로는 배터리의 연결 형태가 달라질 때마다 데이터를 새로 수집하고 재학습시켜야만 했던 번거로움이 있었다. 이를 해결할 수 있을 것으로 기대된다.

배터리 잔존 수명·폭발 위험, AI로 진단

울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 김동혁·최윤석 교수팀은 배터리의 연결 구조가 달라져도 별도의 재학습 없이 적용할 수 있는 배터리 건강 진단 AI 모델을 개발했다.

배터리 건강 상태(State of Health)는 초기 용량 대비 현재 사용할 수 있는 용량 비율이다. 배터리 잔존 수명과 폭발 위험 등 안전성을 진단할 수 있는 지표다.

AI 기술을 활용하면 사람이 일일이 복잡한 수식을 풀지 않아도, 배터리를 작동시킬 때 측정된 전압, 전류, 온도 등의 값만으로 이 건강 상태를 진단할 수 있게 된다.

실험 결과, 연구팀이 개발한 AI는 단일 셀 데이터만으로 학습했음에도 불구하고 7개의 셀이 병렬로 연결된 모듈의 수명을 정확하게 짚어냈다. 기존 AI 모델이 배터리 구성 변화를 따라가지 못하고 6.31×10⁻² 수준의 예측 오차(RMSE)를 보인 것과 달리, 개발된 모델은 기존 대비 3분의 1 수준인 1.90×10⁻²의 예측오차를 기록했다.

김동혁 교수는 “AI가 배터리의 연결 방식과 무관한 ‘진짜 건강 신호’만을 스스로 골라내도록 설계해 하나의 AI 모델로 다양한 배터리 시스템을 진단할 수 있는 해법을 찾았다”며 “전기차 배터리 관리 시스템, 대규모 에너지저장장치, 사용 후 배터리 성능 평가와 재활용 분야 등으로 확장해 적용될 수 있을 것”이라고 말했다.

DGIST, 스마트 안전 캠퍼스 구축

대구경북과학기술원(DGIST, 총장 이건우)은 연구실과 작업장의 안전관리를 강화하고 스마트한 안전 문화를 정착시키기 위해 ‘실시간 통합 안전관리 AI 챗봇(AI 안전 챗봇)’ 서비스를 본격 시행한다.

DGIST의 ‘AI 안전 챗봇’은 최신 AI 기술인 구글 ‘노트북LM(NotebookLM)’을 행정 서비스에 선제적으로 도입한 시스템이다. DGIST의 안전·보건·보안 데이터를 학습해 맞춤형 정보를 제공한다. 24시간 실시간 응답 체계를 갖춰 야간이나 휴일에도 안전 관련 질의에 즉각 대응이 가능하다.

KAIST, 온실가스 없애는 촉매의 ‘산소 사용법’ 규명

전례없는 폭염과 한파가 반복되며 기후 위기가 일상이 된 가운데, 온실가스를 효과적으로 제거하는 기술이 전 세계적 과제로 떠오르고 있다.

유해 가스를 산소로 분해하는 촉매 기술은 친환경 정화의 핵심이다. 국내 연구팀은 그동안 막연히 ‘산소를 잘 쓴다’고 여겨졌던 촉매가 반응 환경에 맞춰 산소를 선택적으로 활용할 수 있다는 원리를 밝혀냈다. 촉매 설계의 새로운 기준을 제시했다.

한국과학기술원(KAIST, 총장 이광형) 생명화학공학과 이현주 교수, 서울대 한정우 교수, KAIST 박정영 교수 공동연구팀은 친환경 촉매로 널리 쓰이는 세리아(CeO₂)가 크기에 따라 산소를 사용하는 방식이 완전히 달라진다는 사실을 규명했다.

극한을 녹이는 신축성 투명 히터

극한 환경에서도 빛을 발하는 차세대 발열 기술이 개발됐다.

한국기술교육대 배진우 교수 연구팀이 고투명·고신축성·비휘발성 이오노겔 전극과 유전층을 활용해 ‘극한 환경 안정성을 갖춘 저전압 구동 신축성 투명 히터’를 개발했다.

연구팀은 위해 비휘발성 이온성 액체를 함유한 이오노겔 전극과 고유전율의 유전층을 설계했다. 이들을 공유 결합함으로써 신축성, 투명도, 환경 안정성을 동시에 구현하는데 성공했다.

개발된 히터는 200V의 전압에서 80℃에 도달하며 기존 하이드로겔 전극 기반 히터 대비 80% 전압 절감을 달성했다. 100V의 낮은 전압에서 온열 치료가 가능한 40℃에 도달하는 등 저전압 온열치료용 웨어러블 히터의 구현 가능성도 확인했다.

철도 안전·품질 검증 체계 강화

한국철도기술연구원(원장 사공명)은 한국인정기구(KOLAS, Korea Laboratory Accreditation Scheme)의 4년 주기 재평가를 통해, 철도 안전과 품질 확보를 위한 국제공인시험기관 자격을 성공적으로 갱신했다.

철도연은 이번 평가과정에서 △역학 분야(철도차량과 관련 제품) 16개 △전기 분야(전자기적합성, 소프트웨어) 12개 △화재 분야 3개 등 총 31개 시험규격에 대한 인정 범위를 확보했다. 철도 분야에서의 국제공인 시험 역량을 다시 한번 입증했다.

구혁채 1차관, 양자 강국 도약의 초석 기초연구 현장 점검

과학기술정보통신부(부총리 겸 과학기술정보통신부 장관 배경훈) 구혁채 1차관은 3일 오후, 양자 소재 연구를 선도하는 기초과학연구원(원장직무대리 김영덕) 이차원 양자 헤테로구조체 연구단(단장 신현석)을 방문해 주요 연구 현장을 살피고, 연구자들과 간담회를 가졌다.

지난주 발표된 ‘제1차 양자과학기술과 양자산업 육성 종합계획’의 근본적 이행을 위해 양자 컴퓨팅과 양자 통신의 핵심 기반이 되는 ‘양자 소재’ 분야의 전략적 중요성을 확인하고 한계 극복의 새로운 양자 물질 개발 등 양자 기초과학 육성 방향 모색을 위해 마련됐다.

다크웹 뒤 숨은 마약 범죄, 과학기술로 추적

과학기술정보통신부(부총리 겸 과기정통부 장관 배경훈)와 경찰청(청장대행 유재성)은 다크웹과 가상자산을 이용한 마약 유통 범죄에 대응하기 위해 ‘다크웹과 가상자산 거래추적 연계 마약수사 통합시스템 개발’ 연구개발 사업을 추진한다.

‘다크웹과 가상자산 거래추적 연계 마약수사 통합시스템 개발’ 사업은 다크웹과 가상자산의 익명성을 악용한 온라인 마약 유통 범죄에 대응하기 위한 첨단기술 기반 통합시스템을 개발하는 데 목표를 두고 있다.

대한민국 과학기술인상 2월 수상자, 민승기 교수

과학기술정보통신부(부총리 겸 과기정통부 장관 배경훈’)와 한국연구재단(이사장 홍원화)은 대한민국 과학기술인상 2월 수상자로 포항공대 환경공학부 민승기 교수를 선정했다.

과기정통부와 연구재단은 지구 가열화가 야생동물과 극지 생태계에 미치는 영향을 되돌아보는 북극곰의 날(2월 27일)이 있는 2월을 맞아 이상기후 현상의 원인 규명과 미래기후 전망을 통해 기후 위기 대응을 위한 과학적 근거를 제시해온 민승기 교수를 수상자로 선정했다.