에스엠벡셀, 저궤도 위성배터리 제조기술 확보…리튬이온 셀·팩 개발

극한우주환경 시험 기준 충족…2500회 충·방전에도 초기 용량 95% 이상 유지

월 200개 규모 셀 조립 양산 기반 마련…민간 위성시장 판로 개척 본격화

▲에스엠벡셀CI

SM그룹 제조부문 계열사 에스엠벡셀이 극한의 우주환경을 견뎌내는 저궤도 인공위성용 배터리 제조기술을 확보하고 우주항공 시장 진출에 박차를 가한다.

에스엠벡셀은 서울대학교와 공동으로 수행 중인 ‘2900Wh급 저궤도 인공위성용 리튬이온 셀 및 팩 개발’ 국책과제를 통해 우주환경 시험기준에 부합하는 소재를 적용한 셀·팩 제조기술을 확보했다고 14일 밝혔다.

서울대학교가 주관하고 에스엠벡셀이 공동 연구개발 기관으로 참여하는 이번 과제는 저궤도 인공위성에 최적화된 고성능 리튬이온 셀과 2900Wh급 배터리팩을 개발하고 진공, 진동, 충격, 급격한 온도 변화, 방사선 등 극한우주환경에서의 안전성과 신뢰성을 검증하는 것을 목표로 한다.

인공위성용 배터리는 발사 시 발생하는 강력한 진동·충격은 물론 궤도 내 극심한 온도 편차와 방사선 노출 속에서도 장기간 안정적으로 작동해야 해 고난도의 신뢰성과 장수명 기술이 필수적이다.

에스엠벡셀은 이번 연구를 통해 음·양극재 코팅 공정과 셀 조립 기술을 최적화했다. 특히 셀 내부의 양극·분리막·음극 정렬도와 전극 표면 품질을 균일하게 관리할 수 있는 고정밀 공정 기술을 완성했다.

개발된 셀과 배터리팩은 우주환경 시험을 통과해 성능 검증을 마쳤으며, 충·방전 알고리즘을 개선해 2900Wh 이상의 배터리팩 용량을 구현했다. 가혹 조건인 방전심도(DOD) 30% 조건에서 2500회 충·방전 이후에도 초기 용량의 95% 이상을 유지했다. 또 월 200개 수준의 셀 조립 생산 기술을 확보했다.

에스엠벡셀은 이번 기술력을 발판 삼아 민간 우주시장으로의 판로 확대를 추진한다. 국내 주요 인공위성 제조업체들과의 배터리팩 공급 협력을 적극 모색하고, 저궤도 위성을 비롯한 우주항공 특수배터리를 차세대 신성장동력으로 집중 육성할 방침이다.

최세환 에스엠벡셀 배터리사업부문 대표이사는 “이번 연구개발을 통해 극한의 우주환경에 대응할 수 있는 배터리 성능뿐 아니라 실제 생산을 위한 셀 제조기술까지 확보했다”며 “그동안 축적해 온 리튬이온전지 개발 및 생산역량을 기반으로 저궤도 위성을 비롯한 우주항공용 고신뢰성 배터리 시장으로 영업력을 집중해 나갈 것”이라고 말했다.