2025년 5월 16일 중국 언론사 인민망(人民网)에 따르면, 최근 리튬(lithium) 배터리(battery) 기술이 빠르게 발전하면서, 안정성 문제 역시 큰 관심을 받고 있다. 이에 베이징(北京) 공업대학(理工大学) 첨단기술연구원의 천하오썬(陈浩森) 교수 연구팀은 배터리 내부 신호를 정밀하게 측정할 수 있는 삽입형 센서 시스템을 개발했다. 이 시스템은 배터리의 장기 사용을 가능하게 하고, 안정성도 크게 향상시켰다. 그 결과 세계적인 학술지 네이처(Nature)에 게재되어 큰 주목을 받고 있다.
천하오썬 교수의 연구팀은 10여 간의 연구 끝에 중국형 기술적 특징을 갖춘 배터리 안전 방안을 제시했다. 연구팀은 먼저, 사람 머리카락 두께의 절반 수준인 50마이크로미터(micrometer)의 부식 센서를 개발했다. 이 센서는 고온 환경에서도 부식 없이 정확한 신호 측정을 가능하게 했다. 또한, 배터리 내부의 감지 신호를 지속적으로 분석하여, 이상 징후를 조기에 감지 및 경고할 수 있는 기능을 구현했다. 마지막으로 주파수 기반의 초소형 통신 배터리를 개발해, 전자파 간섭이 심한 환경에서도 센서 신호를 안정적으로 전송할 수 있는 기술도 개발했다.
개발된 시스템은 100암페어시(ampere-hours) 배터리에 적용할 수 있도록 초저전력으로 설계됐으며, 1,000회 충전 및 방전 검사에서 93.74%의 우수한 유지율을 보여줬다. 특히 배터리 내부 센서는 장기간 사용해도 성능 저하 없이 안정적으로 작동했다. 또한 내부 신호를 분석해 파손 위치를 정확히 찾아낼 수 있으며, 온도 감지와 AI(artificial intelligence) 기반의 모델을 결합해 기존 시스템보다 미세한 위험 신호를 빠르게 감지할 수 있다. 리튬 배터리의 전반적인 안정성을 크게 향상시킨 것이다.
중국에서는 전기자전거와 관련된 안전 문제가 심각한 상황이다. 국가소방구조국(消防救援局)의 2024년 통계에 따르면, 1월부터 5월까지 국내에서 총 10,051건의 전기자전거 화재 사고가 발생했다. 그 중 상당수가 배터리 안전 수준의 미흡, 제품 품질의 관리 부족, 불법 개조 및 조립 등 위법 행위와 직접적인 연관이 있는 것으로 나타났다. (출처: 인민망) 이에 대응하기 위해 중국 연구팀들은 안전성 향상에 주력하고 있다. 특히, 지능형 센서 기술을 통해, AI와 소프트웨어(software)를 융합한 안정형 배터리 제조에 박차를 가하고 있으며, 배터리 내부를 들여다볼 수 있는 특수 연구 장비도 개발 중이다. 기존에는 배터리의 이상 유무를 확인하려면 반드시 분해해야 했지만, 장비를 분해하지 않아도 내부 상태를 정밀하게 진단하게 한 것이다.
이번 연구 성과는 중국 내 배터리 화재 사고에 대응할 수 있는 실질적인 기술적 대안으로 평가받고 있다. 향후 전기차 등 다양한 분야에 폭넓게 응용될 전망이다. 나아가 중국 배터리 산업의 기술 경쟁력을 강화하고, 소비자 안전 확보에도 크게 기여할 것으로 기대된다.
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