오기용 한양대 교수팀, 전기차 열폭주 실시간 예측 기술 개발

[캠퍼스人+스토리] 다
물리 방정식 인공지능에 융합한 기술
차세대 전기차 배터리 열관리 등 활용으로 안정성 확보

(좌측부터)오기용 한양대 기계공학부 교수, 이번 연구 제1저자인 정진호 석박통합과정생, 이번 연구 공동저자인 곽은지 박사과정, 김준형 박사과정생. /한양대

전기자동차 배터리 폭발·화재로 안전 문제가 제기되면서 실시간으로 예측할 수 있는 기술이 개발됐다.

한양대학교는 오기용 기계공학부 교수팀이 전기자동차와 에너지저장장치 등에 사용되는 리튬이온 배터리의 열폭주 현상을 실시간 감시하는 '다물리 기반 인공지능 기술'을 개발했다고 28일 밝혔다.

기존에는 배터리 열폭주 현상을 추론하기 위해 '물리 기반 수치해석 모델'이 사용됐다. 이 모델은 결과 해석에 많은 시간이 소요됐다. 또한 '데이터 기반 인공지능 모델'을 이용해 열폭주 예측 연구가 진행되고 있지만 데이터 기반 모델은 복잡한 열폭주 현상을 정확히 예측하지 못한다는 단점이 있었다.

연구팀은 기존 추론 모델의 한계를 극복하기 위해 열폭주를 해석하는 다양한 물리 방정식을 인공지능에 융합한 기술을 개발해 예측 성능을 높였다. 새 기술은 배터리 내부 온도 분포와 주요 화학 요소 상태를 예측하며 '물리 기반 수치해석 모델'보다 최대 1만 배 더 빠르게 열폭주를 추론할 수 있었다.

오 교수는 "이번 연구 결과가 차세대 전기자동차의 배터리 열관리, 상태감시에 활용된다면 전기자동차의 안정성 확보에 크게 이바지할 것"이라고 기대했다.

연구팀의 이번 연구는 오늘 9월 1일 에너지 분야 국제학술지 '이트랜스포테이션(eTransportation)'에 게재될 예정이다.