전기선박 설계를 위한 리튬이온 배터리의 과제

전기선박 설계를 위한 리튬이온 배터리의 과제

Maria Guerra , August 28, 2025

최신 리튬 이온 배터리 연구는 진동과 습도와 같은 문제를 해결하여 더 안전하고 지속 가능한 해상 운송을 가능하게 합니다.

 

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[ 야라 버클랜드호는 세계 최초의 완전 전기 선박입니다. 야라 제공.]

 

전기선박 설계를 위한 리튬이온 배터리의 과제

Maria Guerra , August 28, 2025

최신 리튬 이온 배터리 연구는 진동과 습도와 같은 문제를 해결하여 더 안전하고 지속 가능한 해상 운송을 가능하게 합니다.

 

해상 운송은 역사적으로 화석 연료에 의존해 왔으며, 이는 환경 오염의 주요 원인이었습니다. 국제해사기구(IMO)의 온실가스 감축 전략이 더 깨끗한 대안의 필요성을 강조함에 따라, 리튬 이온 배터리(LIB)로 구동되는 전기 선박으로의 전환이 가속화되고 있습니다.

 

이러한 배터리 구동 선박은 더욱 깨끗하고 효율적인 해상 운송을 제공함으로써 업계에 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다. 그러나 혹독한 해양 환경은 LIB의 성능과 안전성에 대한 고유한 과제를 제기하며, 혁신적인 솔루션이 필요합니다.

Laiqiang Kong, Yingbing Luo, Sidun Fang, Tao Niu, Guanhong Chen, Lijun Yang, Ruijin Liao가 Green Energy and Intelligent Transportation에 발표한 "선박용 리튬 이온 배터리 상태 추정 : 주요 과제와 미래 동향"이라는 제목의 최근 연구는 이러한 과제를 심도 있게 다룹니다.

 

이 연구는 온도 변화, 지속적인 진동, 습도, 염분 분무와 같은 환경 요인이 배터리 수명과 효율에 미치는 영향을 조사합니다.

육상 배터리와 달리 선박용 리튬 이온 배터리(LIB)는 노화를 가속화하고 상태 모니터링의 정확도를 떨어뜨리는 극한 환경에 직면하는데, 이는 안전하고 신뢰할 수 있는 항해를 보장하는 데 중요한 요소입니다.

 

이 연구는 LIB를 해양 애플리케이션에 통합하는 데 있어 과제와 해결책에 대한 다음과 같은 귀중한 통찰력을 제공합니다.

 

배터리에 대한 환경 영향

 

해양 환경은 LIB 성능에 상당한 영향을 미칩니다. 저자들은 "온도와 진동은 주로 사이클 노화에 영향을 미치는 반면, 습도와 염분 분무는 캘린더 노화를 가속화하여 전체 배터리 수명을 감소시킨다"고 지적합니다. 이러한 결과는 해양 작업의 혹독한 환경을 견딜 수 있는 견고한 배터리 시스템의 필요성을 강조합니다.

 

[ 선박용 리튬 이온 배터리의 국가별 전망: 주요 과제 및 미래 동향. GREEN ENERGY AND INTELLIGENT TRANSPORTATION 제공.]

 

고급 상태 추정 방법

 

충전 상태(SOC), 전력 상태(SOP), 건강 상태(SOH)와 같은 배터리 매개변수의 정확한 모니터링은 실시간 성능 최적화에 필수적입니다. 본 연구에서는 배터리 상태 추정 정확도를 향상시켜 안정적이고 효율적인 배터리 관리를 보장하는 최첨단 기술을 검토합니다.

 

다중 상태 공동 추정

 

데이터 기반 알고리즘과 전기화학 모델을 결합한 하이브리드 방식은 예측 불가능한 해양 환경에서 가장 효과적인 것으로 입증되었습니다.

이 방법은 배터리 상태 및 성능에 대한 더 나은 가시성을 제공하여 더욱 스마트한 배터리 관리 시스템(BMS)을 위한 기반을 마련합니다.

 

해상 운송에 대한 미래적 의미

 

본 연구 결과는 해상 운송의 미래에 지대한 영향을 미칩니다. 연구진에 따르면, 향상된 상태 추정 방법을 통해 고장 발생 전 예측이 가능한 AI 기반 배터리 관리 시스템을 개발하여 더욱 안전한 항해와 배터리 수명 연장을 보장할 수 있습니다. 또한, 본 연구는 배터리 팩 가시성 향상, 안전 위험 평가, 그리고 다중 상태 알고리즘 개선이라는 세 가지 시급한 미래 연구 과제를 제시합니다. 이러한 과제들을 해결하는 것은 LIB 기술 발전과 전기 선박의 광범위한 도입을 보장하는 데 매우 중요합니다.

해운 산업이 지속가능성을 향해 전환함에 따라, 이러한 연구는 해양 환경의 고유한 과제를 극복하는 데 필수적입니다. 배터리 모델링 및 상태 추정 방법을 개선함으로써 과학자들은 더 깨끗한 바다와 더 스마트한 선박을 위한 길을 개척하고 있습니다. 이 연구는 해양 응용 분야에서 리튬이온 전지(LIB)에 대한 이해를 증진할 뿐만 아니라, 세계 무역의 더 푸른 미래를 위한 토대를 마련합니다.

선진상사는
사업장 비배출 시설계 폐기물 관련 허가업체로서
ESS 배터리 매입, ESS 배터리 수거, ESS 배터리 장비를 철거합니다.

​또한 리튬 이온 배터리 (Lithium-ion Battery), 전기차 배터리 및 2차 폐축전지 , 2차 전지, 골프카 배터리, 전동공구 배터리, 전동보드 배터리, 전기자전거 배터리, 인산철 배터리 등 배터리 수거전문 업체입니다.

​​대학교, 관공서, 기업, 병원, 호텔, 군부대, 항공사,국내 외 전기차 관련기업, 발전소 등의 ESS 배터리, 리튬 이온 배터리, 전기차(EV) 배터리와 2차 폐축전지, ESS, UPS 배터리 매입, LFP  배터리 수거및 폐기까지 숙련된 기술과 합리적 가격, 정직함으로 진행합니다.

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ds2puw@hanmail.net
010 3018 0141입니다. 

​* ESS 배터리 ( Energy Storage System , 에너지 저장장치 )
* UPS 배터리 ( Uninterruptible Power Supply , 무정전 전원 공급 장치 )
* LFP 배터리  ( Lithium Iron Phosphate ,  리튬인산철 )
* EV   배터리  ( Electric Vehicle , 전기차 )

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