테크노트 전기차·스마트폰 배터리 발열, 색 변화 통해 실시간 모니터링

GIST-KAIST, 화재 예방 ‘나노광학 온도 센서’ 개발 광주과학기술원(GIST) 정현호 교수와 한국과학기술원(KAIST) 송영민 교수 공동 연구팀이 배터리 내부 온도가 위험 수준에 도달하기 전인 80도 이하에서 열폭주 위험을 실시간으로 감지할 수 있는 나노광학 온도 센서를 개발했다. 전기차나 스마트폰 배터리 발열을 조기에 포착해 화재·폭발 사고를 예방할 수 있는 원천 기술이라는 점에서 주목된다. 배터리는 전기차, 웨어러블 기기, 도심항공모빌리티(UAM) 등 첨단 기술의 핵심 에너지원이지만 열폭주로 인한 사고가 잇따르고 있다. 배터리 내부 온도가 80도를 넘으면 분리막과 전해질이 손상되기 시작하며, 1분 이내에 500도 이상으로 치솟을 수 있다. 그러나 기존 열전대는 접촉 지점만 측정 가능하고, 적외선 카메라는 표면 재질에 따라 정확도가 떨어지는 한계가 있다. 열변색 물질 기반 센서도 반응 속도가 느려 실시간 감지에는 적합하지 않았다. 연구팀은 단원소 물질인 텔루륨의 특성에 주목했다. 텔루륨은 상온에서 80도로 올라가면 고체에서 준액체 상태로 바뀌며 가시광 영역에서 굴절률이 크게 변한다. 이를 활용해 10나노미터 두께의 텔루륨 초박막을 알루미늄 배터리 표

• 이창현 기자
• 2025-09-24 14:18