아이엠, 배터리 보온팩으로 ‘주행거리’ 늘린다…열폭주↓전력효율75%↑

[서울경제TV=김혜영기자]“전기차 PTC(Positive Temperature Coefficient)히터 및 히트펌프를 대체 가능한 배터리 보온팩을 개발 중이다. 기존 PTC대비 전력 소비량을 1/4로 줄일 수 있고 폭발 위험∙부피 감소, 경량화 효과까지 기대할 수 있는데, 이는 곧 ‘주행거리 증가’로 이어진다”

아이엠이 전기차 열관리 시스템 시장에 본격 진출한다. 김성훈 아이엠 이사는 서울경제TV와의 인터뷰를 통해 이같이 밝혔다. 아이엠은 전기차 배터리 보온팩 개발을 통해 전장 부품 사업을 확장하고 수익성을 끌어올린다는 방침이다.

글로벌 전기차 업체들의 공격 투자와 치열한 스펙 경쟁 가운데 열관리의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 여러 경쟁 요소 중 불변의 핵심 스펙인 ‘주행거리’를 좌우하기 때문이다. 전기차는 동력 전달 과정에서 전기 에너지 중 약 20%가 열에너지로 소실된다. 특히 온도 변화에 취약해 겨울철 성능이 급감한다. 열원인 엔진이 없다보니 난방을 하면 배터리 전력이 빠르게 소모된다. 여기에 저온에서 리튬이온 배터리의 효율이 떨어져 방전되면 차가 멈출 수 있다.

실제로 미국자동차협회에 따르면 여름철 에어컨 사용 시 평상시 대비 17%, 겨울철 히터를 틀면 40%까지 전기차의 주행거리가 줄어들었다. 이를 개선하려 배터리 용량을 늘리면 가격 경쟁력에서 뒤쳐지게 된다. 업계에서 배터리 효율을 높이려 끊임없이 노력하는 이유다.

아이엠은 최근 국내 전기차 배터리 업체들과 배터리 보온팩 개발에 집중하고 있다. 전기차 배터리 보온팩이란 배터리에 발열필름을 부착한 제품이다. 아이엠은 현재 1차 제품 성능 테스트를 마친 상태라고 설명했다. 회사 측에 따르면 이 제품은 배터리 성능 감소와 방전을 방지하고, 에너지 효율을 극대화해 주행거리를 늘린다. 또 기존 히트펌트 대비 가격이 저렴하며 부피가 작아 공간 활용도를 높일 수 있다.

김성훈 아이엠 이사는 “배터리 효율에 직접적인 영향을 주는 것이 열 관리”이라며 “전력 개선과 함께 배터리 수명 증가까지 기대할 수 있다”고 밝혔다. 이어 “전기차 사고 시 냉각수 누수는 급격한 열 폭주를 일으킨다”며 “당사의 필름을 이용한 보온팩은 액체냉매 등이 필요하지 않고 가벼워 경량화 및 열폭주 방지 효과까지 기대할 수 있다”고 설명했다. 이어 “현재는 1도 단위지만 최종 완성품은 0.1도 단위로 세밀한 온도 조절이 가능하다”며 “열로 인한 데미지를 최소화해 배터리 수명을 늘릴 수 있다”고 덧붙였다.

아이엠은 2006년 삼성전기 광 디바이스 사업부가 분사해 설립된 광학기술기반 전자부품 제조기업이다. 지난 2018년 새 먹거리로 기능성 필름 부문 신사업을 추진했다. 그 결과 초가속 열소재 발열필름의 제조 특허를 취득하고 관련 소재를 국산화하는데 성공했다.

이 제품은 최대 영하 52도의 극저온 환경에서도 사용 가능하며 100% 국산화 소재를 사용해 가격 경쟁력과 제품 신뢰성을 갖춘 것이 특징이다. 김 이사는 “기능성 발열필름은 이미 우수성을 인정받아 북미 완성차향 및 국내 전장업체 등에 납품되고 있다”며 “국내 유일 7년 양산 업력과 풍부한 레퍼런스로 신뢰성 면에서 강점을 보유했다”고 강조했다.

특히 아이엠은 국내 유일 ‘투명' 발열필름을 전장부품용으로 양산중이다. 자동차 전/후방 유리와 헤드라이트에 적용 시 히터 없이도 빠르게 김 서림과 성에를 제거할 수 있다. 내부 실험에 따르면 이 때 사용되는 전력량은 2kW PTC 기준 대비 1/4 수준이다. 기존 보다 전력 효율이 75% 높은 수치이다. 또 내장재 등에 적용해 실내 온도를 높이는 히팅시스템에 적용이 가능하다.

아이엠은 스마트폰 시장 외에도 전기차 분야로의 사업영역 확장을 위해 지난 2014년부터 꾸준히 연구개발에 집중하고 있다. 국내 완성차 업체인 H사와 오랜 기간 다양한 프로젝트를 진행하기도 했다.

그는 “당사의 발열필름이 전기차 분야에 점차 적용 확대되고 있다”며 “내장재 등에 적용 시 난방 완전대체가 가능하며 현재 자율주행 카메라 발열솔루션까지 개발 중”이라고 밝혔다. 이어 “전기차 시장의 가파른 성장세에 따라 고효율 히터와 새로운 발열체 기술의 지속적인 수요 증가가 전망된다”며 “전기차뿐만 아니라 다양한 산업군에서 기능성 발열필름의 적용이 확대될 것”이라고 기대했다. /hyk@seadaily.com