국내 기술로 독자 개발하는 3000톤급 잠수함 '장보고Ⅲ'에 삼성SDI 리튬이온 배터리가 탑재된다. 국산 리튬이온 배터리가 잠수함에 사용되는 것은 처음이다. 해수, 충격, 화재 등 극한 환경에서도 사용할 수 있는 안전성을 입증 받았다.
방위사업청은 국내 최초로 독자 개발한 잠수함용 리튬이온 배터리 체계가 실제 함정에 탑재 가능한지 여부를 평가하는 기술성숙도평가(TRA)에 합격했다고 7일 밝혔다. 이에 따라 장보고-Ⅲ Batch-Ⅱ 잠수함부터는 국내에서 독자 개발한 리튬이온 배터리 체계가 탑재된다.
2016년 7월부터 약 2년 6개월 동안 한화지상방산 주관으로 삼성SDI를 포함한 6개 전문 업체와 한국전기연구원을 중심으로 하는 5개 연구기관이 공동으로 잠수함용 리튬이온 배터리 체계를 개발했다.
잠수한 배터리 체계는 생존과 직결되기 때문에 안전성과 신뢰성 보장에 가장 역점을 두고 연구개발을 진행했다. 특히 리튬이온 배터리 폭발 가능성에 대비해 국내 인증기관을 통해 잠수함 운용 시 직면할 수 있는 해수·충격·폭발·화재·온도 등 다양한 극한 상황에 대한 시험을 진행하고 기준을 모두 충족했다. 성능과 안전성을 잠수함과 유사한 환경으로 육상에 설치한 시험시설에서 사전 검증해 신뢰성을 높였다.
현재 잠수함에는 납축전지 체계가 사용된다. 리튬이온 배터리는 납축전지보다 에너지밀도가 높고 수명이 2배 길어 수중 항해시간과 고속기동시간을 크게 향상할 수 있고 정비 항목도 대폭 줄어드는 장점이 있다. 차세대 잠수함에 적용할 리튬이온 배터리 체계 개발에 성공하면서 에너지밀도, 수명, 잠항능력, 유지보수 편의성 등 성능이 향상돼 전력 향상에 기여할 수 있다.
리튬이온 배터리는 스마트폰 등 각종 IT 기기를 비롯해 전기자동차, 에너지저장장치(ESS) 등에 탑재된다. 우리나라는 리튬이온 배터리 기술 분야에서 세계 선두권에 있다. 잠수함을 가동하는 데 사용할 수 있는 성능과 안전성을 입증받으면서 향후 활용도가 높아질 것으로 보인다.
정일식 방위사업청 차세대잠수함사업단장은 “성능과 안전이 보장된 잠수함용 리튬전지 체계 개발은 세계 잠수함 건조분야에서 선도적인 위상을 갖게 됨은 물론, 선박 등 관련 민간분야에도 기술적 파급 효과가 클 것”으로 기대했다.
정현정 배터리/부품 전문기자 iam@etnews.com
