<▲ volvo-nano-battery-project>

볼보자동차가 배터리 섬유 소재를 지난 17일 공개했다. 무게와 형태 모두 기존 배터리와 차별화돼 향후 전기 자동차 시장에 혁명을 가져올 것으로 보인다.

배터리 섬유 소재는 차체가 배터리의 기능을 수행할 수 있도록 개발된 혁신적인 신소재다. 탄소 섬유, 나노 구조 배터리, 슈퍼 축전기로 구성된 배터리 섬유 소재는 철강재보다 튼튼하면서도 무게와 부피가 작다. 효율성과 친환경성을 함께 만족시킨 게 특징이다.

이 신소재는 유럽 연합이 후원한 프로젝트다. ICL(Imperial College London) 대학과 8개 기업이 협력해 개발했으며, 자동차 제조사로선 볼보자동차가 유일하다. 전기차나 하이브리드차는 큰 배터리로 인해 무게, 공간 및 비용 등의 제약이 따른다. 이번 프로젝트에선 이러한 문제를 해결함과 동시에 전력 충전 효율을 높이는 신소재 개발에 총력을 기울였다.

배터리 섬유 소재는 탄소 섬유와 유리 섬유를 접합/강화 시킨 것으로, 고도의 정밀 접합 기술을 필요로 한다. 탄소 섬유와 유리 섬유를 얇게 편 후, 유리 섬유를 탄소 섬유의 중간에 넣어 3중 구조로 강화시키면 탄소 섬유의 한쪽은 음극재, 다른 한쪽은 양극재가 되어 배터리가 된다. 슈퍼 축전기를 통해 에너지를 저장 및 충전할 수 있으며, 브레이크 재생 에너지 및 전기 콘센트를 통해 직접 충전할 수 있도록 설계해 효율성을 높였다.

<▲ 다양한 형태로 제작 가능한 배터리 섬유>

볼보자동차는 트렁크 커버와 보닛 아래 환기부 커버에 배터리 섬유 소재를 최초로 적용한 S80테스트카를 공개했다. 회사에 따르면 트렁크 커버에 적용된 배터리 섬유 소재는 일반 자동차 배터리를 대체할만한 수준이며, 무게와 부피를 모두 줄여 연료효율성을 높였다. 보닛 하단 환기부 커버에 적용된 신소재 역시 스타트/스탑 방식의 배터리를 대체 할만큼의 높은 효율성을 확보했다. 무게를 50% 줄임은 물론, 자동차 내 12볼트 시스템에 에너지도 충분히 공급할 수 있다.

이런 특징은 전기차 보급의 열쇠가 될 것으로 보인다. 만약 전기 자동차의 기존 구성요소를 배터리 섬유 소재로 대체하면 전체 무게를 15% 이상 줄일 수 있다. 향후 문짝과 지붕까지 확대 적용하면 그 효과는 더욱 커질 것으로 회사는 기대하고 있다.

박찬규 RPM9 기자 star@etnews.com