지난 편에서는 LG에너지솔루션의 BMTS(Battery Management Total Solution) 개발 주역들을 만나 BMS(Battery Management System)와 BMTS의 차이점을 살펴보고, LG에너지솔루션의 BMTS 브랜드인 B.around에 대해 알아보았는데요. 이번 인터뷰 2편에서는 BMTS 개발 과정에서의 노력과 B.around만의 차별화된 특징을 살펴보고, 향후 로드맵에 대해 알아보겠습니다.
BMTS 시장 선도 비결은 ‘기술 고도화를 위해 불태운 열의’와 ‘수많은 데이터 분석’
LG에너지솔루션이 BMTS를 개발할 수 있었던 비결은 BMS 개발그룹의 모든 조직이 차별화된 기술을 발굴하고, 기술 고도화를 위해 끊임없이 노력한 데 있습니다.
진단솔루션담당의 김철택 상무는 “배터리의 안전성이 점점 더 중요해지면서 안전진단 기술을 고도화할 필요성을 느꼈고, 팀원들 역시 한 뜻이었다”며, “팀원들 스스로 동기부여하며 안전진단 기술 개발에 매진하는 모습을 보며 자부심을 느꼈다”고 덧붙였습니다.
LG에너지솔루션은 배터리 사용 관련 데이터 수집과 분석을 통해 BMTS 기술을 정립해 나갔습니다. 물론 그 과정이 순탄하지만은 않았습니다. 다양하고 방대한 양의 데이터를 수집하여 면밀히 분석해야 했기 때문입니다. 그럼에도 불구하고BMTS 개발 주역들은 긴밀한 협업을 통해 이 도전 과제들을 해결해 나갔습니다.
김 상무는 “안전진단 기술 고도화를 위해 셀 개발, 품질 등 다양한 조직과 협업하여 데이터를 확보”했다며 “배터리 데이터를 클라우드에 축적하고, 데이터의 특이점을 분석해 나가며 기술 경쟁력을 강화했다”고 밝혔습니다.
서비스솔루션담당의 이상훈 담당도 “2021년부터 3년 이상의 기간 동안 LG에너지솔루션이 개발한 데이터 수집 장치인 B-Checkup을 통해 주행 데이터를 수집하며, 전기차 배터리 통합 진단 서비스인 ‘B-Lifecare’를 기반으로 다양한 고객 서비스를 제공했다”며 “빅데이터 기반으로 각종 알고리즘을 지속적으로 튜닝하고 고도화하며 퇴화/수명 예측 소프트웨어의 성능을 끌어올렸다”고 강조했습니다.
또한 BMTS를 정의하는 과정은 LG에너지솔루션이 고객과 공유하는 진정한 가치가 과연 무엇인지에 대해 깊이 고민하는 시간이었습니다.
BMTS 기술개발팀의 권동근 팀장은 “BMTS는 시장에서 LG에너지솔루션이 처음 제시하는 개념이라 더욱 책임감을 느꼈다”며 “B.around가 전개할 새로운 고객경험과, B.around만의 또 다른 차별화 전략을 지속적으로 발굴하고 있다”고 전했습니다.
아무도 가지 않은 길을 걷다, LG에너지솔루션 BMTS 차별점과 향후 계획은?
LG에너지솔루션의 BMTS 브랜드 ‘B.around’ 솔루션만의 차별점과, 이를 통해 다가올 미래는 어떤 모습일까요? BMTS 개발진들을 만나 알아보겠습니다.
Q. LG에너지솔루션의 SDV 솔루션의 차별점은 무엇인가요?
(서비스솔루션담당 이상훈 담당)
SDV(Software Defined Vehicle)는 주요 기능들이 소프트웨어에 의해 제어되기 때문에 처리해야 하는 데이터가 더욱 많아집니다. 자동차 제조사들은 이를 해결하기 위해 고성능 컴퓨팅(HPC, High Performance Computing)을 도입했는데요. 이를 계기로 차량 플랫폼의 구조가 기존과는 완전히 다른 ‘영역 기반 아키텍쳐’(Zonal 구조)로 변경되며, 소프트웨어 또한 무선 통신망을 활용한 OTA(Over the air)* 방식을 통해 지속적으로 업데이트하고 있습니다.
*OTA(Over the air): 무선 통신으로 소프트웨어를 업데이트하는 기술
이러한 흐름에 따라 하드웨어나 클라우드에서 수행하던 기능의 일부 혹은 대부분이 HPC로 이관되고, BMS의 형태도 함께 변하게 되죠. LG에너지솔루션은 더욱 고도화된 배터리 안전 진단, 퇴화/수명 예측 소프트웨어를 탑재하여, SDV에 최적화된 배터리 관리 솔루션을 제시하고 있습니다. 더 나아가 배터리 상태나 퇴화 정보를 실시간으로 확인하거나, 목표 수명에 도달했을 때 차량 관리 방식을 제어하는 솔루션도 확보하고 있어요.
또한 다양한 SDV 솔루션을 제시할 수 있다는 것이 LG에너지솔루션만의 차별점입니다. 퀄컴(Qualcomm)과 협력하여 개발한 고성능 칩에는 LG에너지솔루션의 독자적인 배터리 관리 기능이 탑재되어 있어, 별도의 설정 없이도 바로 사용할 수 있는 온보드 솔루션을 제공할 수 있습니다.
칩을 사용하지 않는 고객을 위한 옵션도 준비되어 있습니다. 이미 기존에 사용하고 있는 칩에 LG에너지솔루션의 안전진단, 퇴화/수명 예측 소프트웨어 기능을 추가하는 방식인데요. LG에너지솔루션의 B-Checkup과 같은 데이터 수집 장치(OBD)를 통해 수집된 데이터를 저장, 분석하고 알고리즘을 고도화하는 클라우드 환경을 제공하는 것입니다. 이러한 유연성을 토대로 다양한 고객 요구에 부응하겠습니다.
Q. BMTS의 안전진단 소프트웨어는 기존의 배터리 진단 소프트웨어와 비교했을 때 어떤 차별점이 있나요?
(진단솔루션담당 김철택 상무)
BMTS의 안전진단 소프트웨어는 업계 최초로 개발된 진단 로직인데요. 기존 BMS 대비, 더욱 미세한 문제를 사전에 감지하고 예방할 수 있습니다. 얼마 전까지도 배터리의 안전성 관리는 주로 ‘배터리의 오사용 방지’에 초점을 맞추고 있었습니다. 따라서 배터리 오사용을 막았는데도 불구하고 셀에 이상이 생기거나, 명확한 성능 문제가 발생하는 등의 경우에만 안전 진단을 진행했죠.
기존 대비 배터리 안전성을 높이기 위해서는 문제가 발생하기 전 미세한 신호나 특징을 미리 감지하는 것이 무엇보다 중요했습니다. 이를 위해 다양한 실험을 진행하고, 수많은 데이터를 수집해 분석하여 특이점을 찾아내는 과정을 거쳐 진단 알고리즘을 고도화했습니다. 또한 배터리 셀 충·방전기 데이터를 검토하며 잠재적으로 발생할 수 있는 이슈들도 찾아냈습니다. 이후에는 완성차 고객들에게 우리의 로직과 솔루션을 설명하며 협력을 이끌어내어 많은 양의 차량 운용 데이터를 추가 확보할 수 있었습니다.
그 결과 문제가 발생하기 전 미세한 신호를 감지하는 기술력을 확보하였습니다. 기술 개발을 통해 ‘사용자가 체감하기 전에 문제를 예측하는 방향’으로 패러다임을 전환한 것이죠. 이렇게 개발한 안전진단 소프트웨어 진단 로직이 MAVD(Moving Average Voltage Deviation), RdV(Relaxation Deviation Voltage), dSOH(Delta State of Health)인데요. 업계 최고 수준인 90% 이상의 진단 검출률을 자랑하고 있습니다.
Q. LG에너지솔루션 수명예측 소프트웨어의 특징과 차별점은 무엇인가요?
(서비스솔루션담당 이상훈 담당)
퇴화/수명 예측 소프트웨어는 향후 배터리의 상태를 예측하는 기술인데요. 사람에 빗대어 표현하면 다양한 건강 지표를 확인하는 건 현재 상태를 확인하는 것이고, 이를 기반으로 3년 후, 5년 후에 어떻게 될지 분석하는 것이 퇴화/수명 예측 소프트웨어가 하는 일이죠.
배터리 지표 중에서도 미래 예측에 도움이 되는 핵심 항목을 확인해야 불확실성을 줄일 수 있습니다. 때문에 LG에너지솔루션은 퇴화/수명 예측 소프트웨어에 FRISM, LLAZER, BLiS라는 총 3가지 기술을 접목시켰습니다. 이 기술들은 현재 남아있는 배터리 용량뿐 아니라 배터리를 구성하는 양극, 음극, 전해질 등 주요 요소들의 퇴화 수준을 확인하고, 배터리의 전기화학적 메커니즘과 사용자의 애플리케이션 사용 패턴을 파악하죠. 각 기술마다 퇴화/수명을 예측하는 항목이 다르기 때문에 배터리의 상태를 더욱 정교하게 확인할 수 있습니다.
그 결과 LG에너지솔루션의 퇴화/수명 예측 소프트웨어는 오차율이 약 1~2%에 불과해 예측 정확도가 매우 뛰어납니다. 현재 시장에서 퇴화/수명 예측 기술 수준은 오차율이 5~7% 정도이므로 LG에너지솔루션의 기술력이 단연 독보적이라고 말씀드릴 수 있죠.
Q. BMTS 기술 경쟁력 확보를 위해 어떤 로드맵을 구성하고 있나요?
(BMTS기술개발팀 권동근 팀장)
BMS 개발그룹에서는 기술을 통해 고객들에게 어떤 가치를 전달할 수 있을지 끊임없이 고민하고, 또 다른 기술 혁신을 이어 가기 위해 지속적으로 노력하고 있어요. 이를 위해 EIS(전기화학 임피던스 분광법) 기술을 활용하는 등 다양한 미래 기술 개발에 힘쓰고자 합니다. 또 퀄컴, ADI(Analog Devices)와 같은 칩 제조사와 협업하여 하드웨어 차별화 포인트도 강화하고 있습니다.
소프트웨어 측면에서도 사업권을 확장하여, 현재는 완성차 고객사를 대상으로 사업을 진행하지만 향후에는 BaaS(Battery as a Service), EaaS(Energy as a Service)까지 BMTS를 접목하는 방향으로 확장하려고 해요. 더 나아가서 에너지 전력거래 시장에서도 BMTS 소프트웨어를 활용할 수 있는 방안을 마련하고자 합니다. 아울러 EV 시장 확대에 맞춰 전기차 정기 점검을 간소화할 수 있는 기술 개발에도 집중할 계획입니다.
(서비스솔루션담당 이상훈 담당)
우선 퇴화/수명 예측 소프트웨어 알고리즘의 1~2% 오차조차도 더욱 줄이는 방향으로 성능을 올리는 동시에, 다양한 분야에서 활용할 수 있도록 범용성을 확대할 계획입니다. 배터리는 양극재 구성에 따라 NCM, NCA, LFP 등으로 분류되며, 원통형, 각형, 파우치형 등 다양한 폼팩터로도 구분됩니다. 따라서 각 배터리의 특성에 맞는 알고리즘 설계와 조정이 무엇보다 중요한데요. 이에 다양한 배터리 유형에 적용 가능하도록 지속적으로 범용성을 높이는 것이 핵심 과제이죠.
또한 퇴화/수명 예측 소프트웨어의 경량화를 추진하고 있습니다. BMTS는 AI와 클라우드가 결합된 솔루션으로, 대규모 데이터를 가공하고 처리하는 데 중점을 둔 기술이므로 속도와 효율성을 높이기 위한 최적화 작업이 필수입니다. 더불어 데이터 보호와 시스템 안정성을 강화하기 위해 보안성을 한층 더 강화할 계획입니다.
(진단솔루션담당 김철택 상무)
사소한 불량의 징후까지 검출하며 리스크를 최소화하고 안전성을 보장하고자 안전진단 소프트웨어를 지속 강화할 예정입니다. LG에너지솔루션은 2018년부터 불량 유형과 위험도를 카테고리화하여 각 유형별 특징을 분석하는 연구를 꾸준히 진행하였습니다. 향후 불량 검출률 및 정확도를 향상하는 방향으로 고도화할 계획입니다.
Q. BMTS를 통해 LG에너지솔루션이 꿈꾸는 궁극적인 미래는 무엇인가요?
(서비스솔루션담당 이상훈 담당)
전기 자동차, e-바이크, 로봇, ESS 등 일상에서 사용하는 다양한 애플리케이션에 배터리가 사용되는데요. 모든 사물이 배터리로 연결되는 BoT(Battery of Thing) 시대를 대비하기 위해 배터리의 효율을 높이고 배터리 전 생애주기를 관리하는 솔루션이 반드시 필요할 것이라 생각합니다.
LG에너지솔루션이 B.around를 통해 새로운 임팩트를 보여주고, 더 나아가 우리의 기술이 배터리 관리의 표준이 되길 바라고 있습니다.
(진단솔루션담당 김철택 상무)
BMTS를 통해 안전하고 친환경적인 배터리의 미래를 그리고 있습니다. 배터리는 약 10년 사용 후에도 잔존 용량(SoH, State of Health)이 90% 정도 유지되며, 80%나 70%인 경우에도 여전히 활용 가능한 경우가 많습니다. BMTS의 정확한 진단 및 예측 기술은 이러한 배터리의 새로운 가치를 창출할 뿐 아니라 안전 상의 문제 여부를 효과적으로 판단할 것입니다.
(BMTS기술개발팀 권동근 팀장)
LG에너지솔루션의 비전, ‘Empower Every Possibility, 에너지로 세상을 깨우다’와 같이, 미래에는 에너지가 필요한 모든 기술, 사물, 자연, 인간의 곁에 B.around가 자리잡고, B.around의 신뢰도가 높아짐에 따라 자연스럽게 고객층이 확장될 수 있기를 바라봅니다.
지금까지 인터뷰 1, 2편을 걸쳐 LG에너지솔루션의 BMTS와 브랜드 B.around를 살펴봤습니다. LG에너지솔루션은 BMTS라는 기술 혁신을 통해 새로운 경제적, 환경적 가치를 제공하며, 우리의 미래 일상을 획기적으로 전환할 것이라 기대하는데요. 배터리 관리의 새로운 가능성을 열어가는 LG에너지솔루션의 더 높은 도약을 기대해 주세요!