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[IT뉴스]카이스트, 전기차 배터리 화재 막는 초정밀 검사 기술 개발

온카뱅크관리자

2026-07-23 14:37:41

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="YRPLMANdka">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9f6a260f9baa301fc41ad9e6ea1b7543005af695421d5cc661a64d117bd30cd6" dmcf-pid="GeQoRcjJag" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="./카이스트" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/23/chosunbiz/20260723142710185ebrd.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="WHgrjhIkjN" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/23/chosunbiz/20260723142710185ebrd.jpg" width="658"></p>
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            ./카이스트
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          <p contents-hash="0e9a9925d67385098163ac5fd6cab8ae85a35c59f1fee0854f3c2d0b09e69e1a" dmcf-pid="HdxgekAiao" dmcf-ptype="general">한국과학기술원(KAIST)은 23일 열폭주 원인이 될 수 있는 배터리 전극의 미세한 두께 불균일을 배터리를 뜯거나 훼손하지 않고도 머리카락 굵기의 약 1만분의1 수준까지 구분하는 기술을 개발했다고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="0a41cf858f0a5180e84e0da80e22f4c3d99bd656912a4d806758f74222549c61" dmcf-pid="XJMadEcnNL" dmcf-ptype="general">전기차에 많이 쓰이는 리튬이온배터리의 전극은 전기가 흐르는 핵심 부품이다. 전기차에 많이 쓰이는 리튬이온배터리의 전극은 전기가 흐르는 핵심 부품이다. 전극의 두께가 아주 조금만 달라도 충·방전 과정에서 전류가 특정 부분에 집중돼 열이 발생할 수 있다. 이 열이 계속 쌓이면 열폭주가 일어날 수 있어 배터리 제조 과정에서는 전극 두께를 균일하게 관리하는 것이 중요하다.</p>
          <p contents-hash="913d29de26713f705074ba6dc57e4804b70814c4f74899a95f1b256d1bb7a9c4" dmcf-pid="ZiRNJDkLjn" dmcf-ptype="general">하지만 기존 검사 기술은 생산현장에서 활용하는 데 한계가 있었다. X선 컴퓨터단층촬영(CT)은 내부를 자세히 확인할 수 있지만 검사 시간이 오래 걸려 빠른 생산라인에 적용하기 어렵다. 초음파 기반 음향현미경은 시료에 액체를 접촉시켜야 하고, 레이저 변위센서는 빠르게 측정할 수 있지만 전극 내부까지 정밀하게 분석하기 어려웠다.</p>
          <p contents-hash="06d56851ca31229187679b11739532b64bc66c77a77c0eff9da8f7d7b50228c1" dmcf-pid="5anEgOmjNi" dmcf-ptype="general">카이스트 기계공학과 김영진 교수 연구팀은 테라헤르츠파를 배터리 전극에 쏘아 내부에서 여러 번 반사되며 생기는 신호를 얻고, 광주파수빗을 기준으로 이 신호를 초정밀하게 분석해 전극의 두께를 계산했다. 이를 통해 배터리를 손상시키지 않고도 내부를 나노미터 수준까지 정밀하게 측정할 수 있었다.</p>
          <p contents-hash="2bef73ea4de61a28d723c41ff86b8a66a7ee24d47708b88c881bd313e6781a0e" dmcf-pid="1NLDaIsAkJ" dmcf-ptype="general">이번 기술의 핵심은 테라헤르츠파가 전극의 앞면과 뒷면 사이를 여러 번 왕복하며 만들어내는 일정한 간격의 간섭무늬인 파브리-페로(Fabry-Pérot) 간섭을 이용한 것이다. 마치 자의 눈금을 읽어 길이를 재듯, 연구팀은 이 간섭무늬를 광주파수빗을 기준으로 정밀하게 분석해 전극의 두께를 계산했다. 그 결과 별도의 보정(Calibration) 없이도 전극의 두께는 물론 복소 굴절률(Complex Refractive Index)까지 한 번에 측정하는 데 성공했다.</p>
          <p contents-hash="54b5504b769b04dc78e43ce1079b5466b668708e6348fc226f159338e54220eb" dmcf-pid="tjowNCOckd" dmcf-ptype="general">연구팀은 사람 머리카락 한 올과 비슷한 두께인 50∼150마이크로미터(㎛)의 배터리 전극을 대상으로 기술을 검증했다. 단 0.2초의 짧은 측정만으로도 머리카락 굵기의 약 1400분의 1에 해당하는 미세한 두께 차이(음극 70.1나노미터, 양극 465.5나노미터)까지 측정했으며, 이는 빠르게 움직이는 배터리 생산라인에서도 활용할 수 있는 수준이다.</p>
          <p contents-hash="9889219bb470d707a787b42f87ccb2eddf9457ea6aa91dc6452a7f18d2cd1bb5" dmcf-pid="FAgrjhIkAe" dmcf-ptype="general">측정 시간을 25.6초로 늘리자 정밀도는 더욱 높아졌다. 음극은 머리카락 굵기의 약 1만분의 1에 해당하는 7.8나노미터까지 구분할 수 있었고, 양극도 25.2나노미터까지 측정했다. 이는 기존 분석 방식보다 최대 100배 높은 정밀도로, 눈으로는 전혀 확인할 수 없는 미세한 두께 차이까지 찾아낼 수 있는 수준이라고 연구팀은 설명했다.</p>
          <p contents-hash="b3df977ca306641cae38394675274a473b2e53ccb0105d5c481beb56a5d8516b" dmcf-pid="3camAlCEAR" dmcf-ptype="general">김영진 교수는 “이번 기술은 전극 두께와 소재 특성을 별도 보정 없이 동시에 측정할 수 있는 통합형 계측 플랫폼”이라며 “차세대 리튬이온배터리뿐만 아니라 전고체 배터리 생산라인의 실시간 품질관리를 위한 핵심 기술로 활용될 것”이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="96c8dcbc61429304d49ea86fa92ba9523847ccc6e026b71bdd8744ced23072c2" dmcf-pid="0kNscShDoM" dmcf-ptype="general">- Copyright ⓒ 조선비즈 &amp; Chosun.com -</p>
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