플렉싱크, 인공지능으로 분해하지 않고 배터리 수명 알아낸다

측정시간 대폭 단축, 간이 측정이 가능한 EV 배터리 진단시스템 개발

제주에 위치한 퀀텀솔루션은 실시간 IIoT(Industry Internet of Things) 기술을 기반으로 에너지 분야에 적용 가능한 전기 자동차(EV) 배터리 통합 관리 솔루션을 개발하는 회사다. 배터리 성능진단을 위한 장비 및 소프트웨어 플랫폼을 주력 아이템으로 한다. 퀀텀솔루션의 화두는 인공지능 융합이었다. 최근 전기차 보급 증가에 따라 폐배터리 처리 문제가 중요한 이슈로 떠오르면서 폐배터리 재활용을 위한 배터리 잔존가치 측정이 중요한 이슈가 됐다. 일반적으로 전기차 배터리 잔존가치 표준측정방식의 경우 6~7시간이 소요되고, 측정하는 동안 전문 인력이 모니터링을 해야 했기 때문에 투입 비용이 매우 높았다. 인공 지능을 통해 보다 빠른 잔존가치 진단이 가능하다면 생산성이 훨씬 높아질 것이라고 생각했다.

제주시의 그린베이스 역시 배터리 데이터 전문기업. 보급형 배터리 모듈 평가시스템을 개발하고, 배터리 측정과 평가 장비 판매, 데이터 기반의 배터리 진단과 관리 서비스를 주력으로 해왔다. 그린베이스는 전기버스 보급 증가에 따라 배터리 교체가 자주 발생하는데, 증가하는 수요를 충족시켜줄 수 있는 대형 배터리 성능 평가 솔루션이 없다는 것에 아쉬움이 있었다. 전기버스에 로거를 설치하고, 운행 중 전기버스에서 수집한 배터리 데이터를 인공지능의 딥러닝 데이터로 활용할 수 있다면 배터리 성능과 방전 특성을 예측할 수 있는 솔루션이 가능할 수 있을 것으로 생각했다.

●플렉싱크, 인공지능 융합 지역 특화산업을 통해 AI 배터리 진단 솔루션 개발

이들 두 기업의 솔루션을 제시하기 위해 나선 곳이 제주특별자치도 데이터 분석 전문기업, 플렉싱크. 과학기술정보통신부와 정보통신산업진흥원(NIPA)이 주관한 ‘인공지능(AI) 융합 지역특화산업 지원사업’에 플렉싱크는 공급기업으로 참가했고, 퀀텀솔루션과 그린베이스는 수요기업으로 참가했다.

AI 융합 지역특화산업 지원사업은 지역 특화산업 생산공정 등에 AI를 융합해 생산성 향상, 품질 혁신, 비용 절감 등 지역산업 경쟁력을 높이고 성장 동력을 마련해주는 정부 사업이다. 과학기술정보통신부와 NIPA, 그리고 ‘제주 그린에너지산업 AI융합 지원’ 사업을 진행하는 제주특별자치도가 AI 지원이 필요한 수요기업과 AI 전문 기술을 보유한 공급기업을 매칭해 솔루션 개발을 할 수 있도록 전폭적으로 지원하고 있다.

●배터리 잔존가치 측정, 6시간 걸리던 것이 5분

플렉싱크가 퀀텀솔루션의 요구를 반영해 개발하는 AI 모델은 EV 배터리를 충·방전해 수집한 전압, 전류 데이터를 기반으로 한다. 해당 AI 모델은 배터리 잔존가치(SOH)를 정확하게 진단할 뿐만 아니라 진단에 필요한 시간을 6시간에서 5분으로 단축하는 획기적인 기술이다.

해당 솔루션은 퀀텀솔루션이 개발한 충전기 연동 전기자동차 배터리 데이터 수집 플랫폼 통신장비에 AI 기반 배터리 잔존가치(SOH) 진단 모델을 탑재하였다. 이를 통해 배터리 탈거 없이 EV 배터리의 잔존가치를 진단할 수 있으며, 기존 2명 정도가 필요했던 분석인력이 전혀 필요 없어졌다. 이에 월평균 배터리 성능평가 가능 건수가 20건에서 96배 수준인 1920건으로 확대될 수 있다.

플렉싱크가 수요기업 그린베이스와 협업을 통해 만들고 있는 AI 모델은 운행 중인 전기버스 배터리에서 전압, 전류, SOC 변화 데이터를 수집하여 전기버스 배터리 상태 및 운행 시 변화 흐름을 예측하고 모니터링 하는 기술이다. 전기버스 배터리 성능관리 모니터링 시스템에는 CNN-LSTM 기반의 AI 모델이 적용되었다.

해당 솔루션이 그린베이스의 배터리 모듈 평가시스템에 탑재되면 노선별 배터리 소모량을 예측하여 주행 구간에 따른 전기버스 운행 관리가 가능하다. 더 나아가 전기버스의 배터리 교체 시스템이 고비용·저효율인 배터리 팩 교환 방식에서 저비용·고효율인 모듈 교환 방식으로 변경돼 효율적인 전기버스 배터리 관리가 가능할 것이다.

개발책임을 맡은 플렉싱크의 송재훈 대표는 “이번 사업을 통해 탄소중립 제주를 만드는 데 동참하여 뿌듯하고, 앞으로도 지역산업 경쟁력 강화, 일자리 창출에 이바지하는 등 지역 발전에 최선을 다하겠다”고 말했다.