▲㈜마루온 기업부설연구소.

◇ 2단계 충북 지역혁신클러스터육성(R&D) 사업 신청 배경은

㈜마루온(대표 한연수)의 최종 목표는 '전력 플랫폼 전문기업으로의 성장'이다.

소규모 분산 전력 거래를 위해서는 신재생 에너지, 에너지 저장장치, 그리고 에너지 저장 장치를 구동할 수 있는 전력기기와 플랫폼이 필요하다.

㈜마루온은 ESS 시스템 뿐만 아니라 연구개발을 통해 전력 플랫폼도 확보해 놓은 상태로 최종 목표를 달성하기 위해서는 가격 경쟁력이 있는 배터리 확보 만을 남겨두고 있는 상황이다.

㈜마루온이 2023년 지역혁신클러스터 육성(R&D) 지원사업을 통해 '재사용 배터리 이력 관리 및 모니터링'을 개발한 이유이다.

한연수 대표는 "기업의 최종 목표를 위해 전체적인 시스템을 구축하기 위해서는 굉장히 큰 비용의 설비투자가 필요한데 전체 비용의 70%를 차지하는 배터리의 가격을 낮추는 것이 중요하다"며 "이러한 배경에서 재사용 배터리를 활용하자는 아이디어를 직원들에게 제시했다"고 말했다.

한 대표는 이어 "다만 재사용 배터리 특히, 차량용으로 활용된 재사용 배터리의 경우 이력 관리가 전혀 안 되고 있는 상황이고, 일종의 Tag를 붙이고 다니면서 재사용 배터리들의 전반적인 이력 관리를 한다는 것이 해당 과제의 목표"라고 R&D 과제의 배경에 대해 설명했다.

◇ 충북 지역혁신클러스터육성(R&D) 연구개발과제 내용은

충북 지역혁신클러스터육성(R&D) 사업을 통해 개발한 '재사용 배터리 이력 관리 및 모니터링' 장비는 재사용 배터리 이력관리 시스템과 재사용 배터리 모니터링 시스템이 합쳐진 개념으로 볼 수 있으며, 배터리팩에 데이터 송수신장치를 부착하여 위험신호 발생 시 경보를 울리는 기능을 보유하고 있다.

이력관리 시스템 같은 경우 모듈이 언제, 어떤 이유로 입고되었는지와 모듈에 대한 성능을 제공할 수 있고, 팩을 등록하면 어떤 모듈이 내재되어 있는지 등을 확인할 수 있다.

모니터링 시스템은 상기와 같이 이력관리 시스템을 거쳐 ESS 팩이 만들어지면 이 ESS팩을 이용해서 배터리를 모니터링 한다.

현재 해당 배터리가 몇 %의 성능을 보유하고 있는지 사용 정보를 확인할 수 있고, 충전 횟수, 방전 시 셀 당 최저 전압 등을 알 수 있다.

◇ 충북 지역혁신클러스터육성(R&D) 사업을 통해 얻게 된 성과물은

충북 지역혁신클러스터육성(R&D) 사업 수행을 통해 개발한 재사용 배터리 이력관리 및 모니터링 시스템은 EV Module(E-GMP) 2P6S 10개 장착하여 총 60개의 셀을 모니터링 할 수 있으며, BMS 기술을 내재화 하여 충-방전 테스트 진행이 완료된 상태이다.

1차년도에는 전압과 온도에 대한 정확한 센싱 기술을 구현했으며, 2차년도에는 IC솔루션을 도입해서 하드웨어부터 소프트웨어까지 자체 제작하여 적용을 완료했다.

1차년도에는 전압과 온도에 대한 정확한 센싱 기술과 CPU, 통신 기능을 직접 설계 구현한 다기능 멀티보드를 구현했으며, 2차년도에는 BMS 전용 IC솔루션을 활용하여 하드웨어부터 소프트웨어까지 자체 제작하여 적용을 완료했다.

1차년도에 개발된 다기능 멀티보드는 배터리 터미네이터와 연동 사용이 가능한 셀 장착지그에 탑재되어 글로벌 셀 제조사 1곳에 납품을 완료했고, 다른 1곳과 프로모션 중으로 즉각적인 해외수출 성과가 나타나고 있다.

또한 2차년도에 확보한 BMS 기술은 향후 다양한 배터리 모듈 및 팩 제작 시 확장성과 정확성을 가져다 줄 것으로 기대되고 있다.

◇ 충북 지역혁신클러스터육성(R&D) 연구개발과제 수행에 따른 기대효과는

충북 지역혁신클러스터육성(R&D) 사업을 통해 ㈜마루온의 최종 목표인 '전력 플랫폼 전문기업으로의 성장'에 한 발짝 다가섰다고 볼 수 있을 것 같다.

'재사용 배터리 이력 관리 및 모니터링 시스템'은 결국 EV 사용 후 배터리에 대한 정확한 성능평가를 통해 재사용과 재활용으로 구분될 것이며, 폐기를 위한 재활용 공정에서 방전은 매우 중요한 공정이며, ㈜마루온의 주력 제품 중 하나인 배터리 터미네이터의 사업화에 더욱 가속화 시킬 수 있기 때문이다. 

㈜마루온의 2세대 배터리 터미네이터는 세계 최초 불용화 방전기술이 탑재된 제품으로 방전 후 리바운드 전압이 0V, 충전이 불가능하여 배터리 보관, 이동, 안전 파분쇄 공정이 가능하여 화재, 폭발, 감전 등의 안전사고를 미연에 방지하고 공정 시간이 2 ~ 3시간 이내로 시간을 대폭 절감할 수 있다.

불용화 차세대 방전기술은 폐기 재활용에 핵심기술로 자리 잡을 것이며, 셀 제조사와 재활용 공정 업체의 니즈를 완벽하게 저격한 제품이다.

현재 글로벌 셀 제조사 및 재활용 공정업체에 제품을 공급중이며, 이외 여러 글로벌 업체들과 계약 협의 중인 상황이다.  

한 대표는 "올해 R&D 개발을 통해 개발된 재사용 배터리 이력관리 및 모니터링 제품 개발로 확보한 핵심기술을 통해 ㈜마루온의 EV 배터리 방전 솔루션이 글로벌 시장으로 뻗어나갈 마중물 역할이 될 수 있을 것"이라며 "다양한 배터리 셀, 모듈, 팩까지 모두 적용이 가능한 제품 라인업을 확장 개발하고 있으며 이런 제품 개발은 기업의 성장이 가속화 될 것"이라고 말했다.

◇ 마루온은

㈜마루온은 "어떻게 하면 배터리를 오래 사용할 수 있을까?, 어떻게 하면 관리가 편리한가?"를 개발 명제로 하여 배터리 복원시스템, 충전기, 방전기, 배터리 모니터링 시스템 등을 비롯해 다양한 제품을 개발하여 전 세계에 판매하고 있는 기업이다.

모든 판매 제품의 하드웨어와 소프트웨어를 직접 개발하여 노하우를 보유하는 연구개발 중심 기업으로 국내 특허 18건, 해외 특허 5건을 포함하여 상표 및 기타 지식재산권을 총 41개나 보유하고 있다.

기술적 역량 뿐만 아니라 해외영업 전담 부서를 보유하여 수출역량까지 겸비한 ㈜마루온은 2014년 기술 혁신 상을 수상했을 뿐만 아니라 2022년 삼백만 불 수출 탑까지 수상한 바 있다.

◇ 회사의 주력 사업 및 보유기술, 제품군, 차별화 전략은

2009년 설립 당시부터 사업 초기에는 글로벌 고정형 납 배터리 시장을 공략하는데 집중하여 배터리 유지 보수 시스템이 주력이었으나 현재는 기존 사업에서의 현금흐름을 통해 2020년부터 EV 배터리 터미네이터 사업에 투자하고 있다.

EV 배터리 터미네이터는 배터리 폐기 재활용을 위해 파쇄공정에서 배터리를 전기적으로 방전시키는 기술로 세계 최초 자동 단락 기능, 불용화 방전 기술을 구현한 제품이다.

대부분의 셀 제조사 및 재활용 공정 업체는 염수(바닷물)에 장시간 배터리를 담겨놓아 방전을 실시하였으나 방전하는 과정에서 화재, 폭발, 감전등의 안전사고에 노출되어 있고 유독성 가스 배출 및 중금속으로 오염된 폐수의 처리 등 관련 시설 및 추가 비용이 소요되어 이에 대한 해결이 시급한 상황이였다.

이러한 시장의 불편한 사항을 해결하고자 100kW, 50kW급 고전압 자동단락 기능이 탑재된 제품을 시장에 출시하여 많은 고객이 사용중에 있다.

이후 시장에서의 요구는 단락 보관 기간 없이 바로 파쇄가 가능하고 방전 후 염수방전과 같이 리바운드 전압 0V, 완전 충전 불가의 기술을 요청하였다. 

이에 ㈜마루온의 연구개발진은 자사에서 15년 동안 전 세계 시장에 판매하고 있는 납 배터리 유지보수 시스템의 SCR 방전 제어 기술을 활용하여 리튬배터리를 음전압까지 방전하면 배터리 기능이 상실된다는 점을 확인하였고, 배터리 셀 제작 원재료에 따른 NCM(LNCMO), LFP 배터리의 특성 확인 및 다양한 시험을 통해 최적의 제어 기술과 공정 생산성 및 사용자의 편의성을 고려한 제품 고도화 개발이 진행되었다. 

기술 개발 과정에서 확보한 주요 핵심기술은 모두 특허 출원(8건) 중이며, 시장의 선두 주자로 기술 장벽을 견고히 쌓고 있고 폐기 재활용 방전 공정에서 혁신적인 기술로 셀 제조사 및 재활용 공정업체 의 니즈에 완벽히 대응이 가능한 제품이다.

한 대표는 "㈜마루온의 차별화 전략은 고객이 불편해하는 애로사항에 대응하여 맞춤형 연구개발을 지속하는 것"이라며 "현재의 신규 제품개발에 멈추지 않고 지속적으로 업계의 발전을 위한 연구개발을 지속할 것"이라고 말했다.

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