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도출된 핵심 성능지표
10건⚠ 출처 불명확 후보 지표 (3)
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| 주요 성능지표 | 단위 | 세계최고 수준(보유기업) | 개발 목표치 | 목표 설정 근거 | 측정방법·규격 | 측정기관 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 열폭주 전조 조기 감지 선행 시간 | 초(s) | 약 2~30분 오프가스 조기경보 (Honeywell (Li-ion Tamer, 舊 Nexceris), 2024) | ≥ 60초 (CO/H₂ 검출 한계 ≤ 50 ppm) | 전조 오프가스를 열폭주 개시보다 60초 이상 앞서 검출해야 국소 소화·차단을 작동시킬 시간 마진을 확보할 수 있다. 상용 오프가스 감지 시스템은 수 분 단위 조기경보를 표방하므로, 본 과제는 ppm급 검출한계(≤50ppm)에서 최소 60초 선행을 보수적 설계 마진으로 설정했다. | 환경 챔버에서 단일 셀을 강제 열폭주시키고, 오프가스(CO/H₂) 검출 시점과 급격 온도상승(열폭주 개시) 시점의 시간차를 측정한다. / IEC 60079-29-1(가스검지 성능), UL 9540A(열폭주 유발 배경시험) | UL Solutions Korea |
| 인접 셀 열 전이 차단율 | % (전파 차단율) | 인접 셀 열폭주 0건 (전파 방지 입증) (Aspen Aerogels (PyroThin), 2024) | ≥ 95% (인접 셀 전파 0건) | 단일 셀 열폭주가 인접 셀로 전파되지 않아야 팩 전체 연쇄 화재를 막을 수 있다. 상용 차단재(예: Aspen PyroThin)는 미니모듈 시험에서 인접 셀 열폭주 0건(전파 방지)을 입증하며, 본 과제는 이를 안정적으로 재현하는 것을 목표로 한다. (GB 38031·UN GTR 20… | 모듈 내 단일 셀을 강제 열폭주시키고 차단재+벤트 가이드 적용 상태에서 인접 셀 전파 여부를 다수 시험으로 측정해 차단 성공 비율을 산출한다. / GB 38031(2025) 열확산 시험, UN GTR 20(전기차 열전파) | 한국자동차연구원(KATECH) |
| BMS 연동 통합 시스템 소화 성공률 | % (모듈 실증 소화 성공률) | 수치 비공개(출처 확인 필요) | ≥ 90% (BMS 연동 제어 지연 ≤ 100 ms) | 감지-제어-분사 전체 체인이 모듈 실증에서 90% 이상 소화에 성공해야 시스템 신뢰성을 입증할 수 있다. 소화 성공률에 직접 대응하는 공개 세계최고 벤치마크가 없어, 모듈 단위 실증 시험으로 정의하는 사내 지표로 설정했다. | 모듈 단위로 강제 열폭주를 유발하고 BMS 연동 감지-제어-분사 체인을 작동시켜 화재 확산 없이 진압된 비율을 산출한다. / IEC 62619(전지 안전), UL 9540A(화재전파) · 소화 성공률은 사내 실증 지표 | 한국산업기술시험원(KTL) |
| 국소 타겟 소화 약제 사용량 절감률 | % (팩 일괄 분사 대비 절감률) | 수치 비공개(출처 확인 필요) | ≥ 80% (팩 일괄 분사 대비) | 팩 전체 일괄 분사 대비 발화 셀·모듈에만 타겟 분사하면 약제 사용량을 80% 이상 줄이면서도 재점화 0건의 소화 성능을 유지할 수 있다. | 동일 화재 시나리오에서 팩 일괄 분사 약제량과 국소 분사 약제량을 비교 측정하여 절감률을 산출한다. / KFI 침윤소화약제 성능인증 기준, 사내 비교 시험(제3자 입회) | 한국소방산업기술원(KFI) |
| 국소 소화 약제 절연성 및 재발화 억제 | kV (유전강도) / 재점화 건수 | 증기 약 16 kV / 액상 약 48 kV (3M Novec 1230 (FK-5-1-12), 2023) | 유전강도 ≥ 30 kV · 재점화 0건 | 약제 유전강도가 충분해야 분사 시 단락을 유발하지 않고, 냉각 성능이 충분해야 분사 후 재점화 0건을 보장한다. 대표 청정약제 3M Novec 1230은 ASTM D2477 기준 증기 약 16 kV·액상 약 48 kV로 보고되며, 목표값은 액상 기준 절연 성능과 친환경(ODP=0·저G… | ASTM D877 표준 갭 전극으로 약제 유전강도를 측정하고, 강제 발화 셀에 분사 후 재점화 발생 여부를 관찰한다. / ASTM D2477(기체 유전강도) · 재발화는 UL 9540A 연계 사내시험 | 한국화학융합시험연구원(KTR) |
| 나노 에어로겔 차단재 두께 (에너지밀도 손실 최소화) | mm | 수치 비공개(출처 확인 필요) | ≤ 2 mm (이면 온도 상승 ≤ 200℃ 동시 충족) | 차단재가 두꺼우면 셀 적층 공간을 잠식해 에너지밀도가 손실된다. 이면 온도 상승 ≤200℃ 단열 성능을 유지하면서 두께 2 mm 이하의 초박형을 달성하는 것이 차별화 포인트다. | 마이크로미터와 단면 SEM으로 차단재의 압축 전후 두께를 측정하고, 이면 온도 ≤200℃ 조건을 충족하는 최소 두께를 산출한다. / ASTM C167(블랭킷 두께·밀도), 사내 측정 절차 | FITI시험연구원 |
| 환경 내구성 IP 등급 및 절연 신뢰성 | IP 등급 / MΩ | IP6K9K (고압온수 방수) 등급 (차량 전장부품(Bosch·Continental 등) 일반, 2023) | IP65 이상 · 절연저항 ≥ 100 MΩ | 센서·제어·분사 모듈이 진동·온습도·EMC 환경에서 안정적으로 동작하려면 IP65 이상 방진방수와 100 MΩ 이상 절연저항을 확보해야 한다. | IEC 60529 방진방수 시험과 ISO 16750 진동·온습도 사이클 후 절연저항(500V DC)을 측정하고 CISPR 25 EMC 시험을 수행한다. / IEC 60529·ISO 20653(IP 등급), 절연저항 측정(500V DC 메가옴미터), ISO 16750-3/-4(환경 내구) | 한국기계전기전자시험연구원(KTC) |
| 나노 에어로겔 차단재 이면 온도 상승 억제 | ℃ (이면 온도 상승) | 수치 비공개(출처 확인 필요) | ≤ 200℃ (1,000℃ 화염 노출 · 두께 ≤ 2 mm) | 1,000℃ 화염에 노출돼도 차단재 이면 온도 상승을 200℃ 이하로 억제해야 인접 셀의 추가 열폭주를 막을 수 있다. 두께 ≤2mm 초박형 조건에서 동시 충족을 목표로 한다. | 두께 2mm 이하 시편의 화염면을 1,000℃에 노출시키고 반대측(이면) 표면 온도 상승값을 열전대로 측정한다. / UL 1709(고온 화염 노출 이면온도), GB 38031·UN GTR 20(배터리 열전파) | 한국건설생활환경시험연구원(KCL) |
| 트리거 감지~국소 분사 응답 시간 및 적중률 | 초(s) / % (적중률) | 수치 비공개(출처 확인 필요) | ≤ 2초 · 타겟 적중률 ≥ 90% | 전조 감지 후 2초 이내에 타겟 셀·모듈에 약제가 도달하고 적중률 90% 이상이어야 화염 확산 전 국소 소화가 가능하다. | 트리거 신호 발생 시점부터 타겟 셀 약제 도달까지 시간을 고속 카메라·압력 센서로 측정하고 타겟 명중 비율로 적중률을 산출한다. / UL 9540A(설치 레벨) 기반 사내·제3자 입회 시험 프로토콜 | 한국소방산업기술원(KFI) |
| 오프가스 복합 센싱 오경보율 및 검출 정확도 | 회/년·모듈 / % (검출 정확도) | 수치 비공개(출처 확인 필요) | 오경보 ≤ 1회/년·모듈 · 검출 정확도 ≥ 95% | 오경보가 잦으면 시스템 신뢰를 잃고 불필요한 약제 분사를 유발한다. 연 1회 이하 오경보와 95% 이상 검출 정확도를 동시에 달성해야 실사용이 가능하다. | 온습도·먼지·간섭 가스 노출 환경에서 장기 가속 시험을 수행하여 오탐지 횟수와 검출 일치율(정확도)을 통계적으로 산출한다. / IEC 60079-29-1(가스검지 성능) · 검출정확도는 UL 9540A 시나리오 기반 사내 프로토콜 | 한국산업기술시험원(KTL) |
1. 성능지표 설정 배경
본 과제(배터리 셀 단위 열폭주 감지·차단·국소 소화 융합 안전 시스템)는 다음 문제를 해결하고자 한다: 기존 ESS·EV 배터리 소방은 팩 전체에 사후적·일괄적으로 소화 약제를 분사하거나 외부 화염 감지에 의존해, 열폭주 초기 전조(오프가스) 단계의 조기 대응이 불가능하고 셀 간 연쇄 전이(propagation)를 막지 못해 대형 화재·전손으로 이어진다. 이를 위해 정량적으로 합부 판정 가능한 핵심 성능지표 10건(핵심요건 7건, 차별화 2건)을 도출하였다.
2. 목표값 설정
각 목표값은 과제 완료 시점(2029년)의 예상 세계최고 수준을 기준으로 설정하였다. 대표 지표로는 「열폭주 전조 조기 감지 선행 시간」(목표 ≥ 60초 (CO/H₂ 검출 한계 ≤ 50 ppm)), 「국소 소화 약제 절연성 및 재발화 억제」(목표 유전강도 ≥ 30 kV · 재점화 0건), 「환경 내구성 IP 등급 및 절연 신뢰성」(목표 IP65 이상 · 절연저항 ≥ 100 MΩ) 등이 있다.
3. 핵심 기술 난제·차별성
핵심 기술 난제는 다음과 같다: ① 온습도·먼지 노이즈 속에서 ppm 수준 미량 오프가스(CO·H₂)와 압력 변화를 오작동 없이 조기 검출하는 복합 센싱·예측 알고리즘, ② 초박형·경량을 유지하면서 1,000℃ 이상 화염·열을 셀 단위로 물리 차단하는 나노 에어로겔 구조재와 국소 분사 트리거의 정밀 연동이 핵심 난제다. 차별화 요소로는 화염 발생 전 오프가스 전조 단계에서 조기 대응(사전 예방형), 셀 단위 국소 타겟 소화로 약제 사용량 최소화·팩 손상 범위 축소, 감지-차단-소화 3기능 융합 + BMS 실시간 연동 단일 통합 솔루션 등을 확보한다.
4. 검증 계획
성능지표는 IEC 60079-29-1, GB 38031 열확산 시험, IEC 62619, KFI 침윤소화약제 성능인증 기준, ASTM D2477, ASTM C167(블랭킷 두께 등 공인 시험방법으로 검증하며, 실제 시험 항목·비용·일정은 분야별 KOLAS 인정 시험기관과의 협의로 확정한다. 본 지표·수치는 AI가 도출한 참고용 자료이며, 공식 제출 전 사용자의 사실 검증이 필요하다.
시험기관 매칭 · 견적 요청
지표별 KOLAS 시험기관 · 견적 초안
지표마다 적합한 KOLAS 인정 시험기관을 매칭하고 견적 요청 초안을 제공합니다. 실제 시험 항목·비용·일정은 해당 기관과 직접 협의·견적하세요.
열폭주 전조 조기 감지 선행 시간
규격 IEC 60079-29-1(가스검지 성능), UL 9540A(열폭주 유발 배경시험)
기관 미매칭 — KOLAS 검색 ↗ (검색어: “IEC 60079-29-1”)
인접 셀 열 전이 차단율
규격 GB 38031(2025) 열확산 시험, UN GTR 20(전기차 열전파)
매칭 기관: 한국자동차연구원(KATECH) ↗ · 자동차·전기차 배터리(셀/모듈/팩) 안전·열전파
BMS 연동 통합 시스템 소화 성공률
규격 IEC 62619(전지 안전), UL 9540A(화재전파) · 소화 성공률은 사내 실증 지표
매칭 기관: 한국산업기술시험원(KTL) ↗ · 전기·전자, 배터리/ESS, 방폭·가스검지, 신뢰성
국소 타겟 소화 약제 사용량 절감률
규격 KFI 침윤소화약제 성능인증 기준, 사내 비교 시험(제3자 입회)
매칭 기관: 한국소방산업기술원(KFI) ↗ · 소방용품·소화약제·리튬 소화기 형식승인/성능인증
국소 소화 약제 절연성 및 재발화 억제
규격 ASTM D2477(기체 유전강도) · 재발화는 UL 9540A 연계 사내시험
매칭 기관: 한국화학융합시험연구원(KTR) ↗ · 화학·소재, 절연·전기물성, 소방·환경
나노 에어로겔 차단재 두께 (에너지밀도 손실 최소화)
규격 ASTM C167(블랭킷 두께·밀도), 사내 측정 절차
매칭 기관: FITI시험연구원(FITI) ↗ · 섬유·부직·소재 물성, 차량 내외장재, 이차전지 안전
환경 내구성 IP 등급 및 절연 신뢰성
규격 IEC 60529·ISO 20653(IP 등급), 절연저항 측정(500V DC 메가옴미터), ISO 16750-3/-4(환경 내구)
매칭 기관: 한국기계전기전자시험연구원(KTC) ↗ · 기계·전기전자, IP 방수방진, EMC, 자동차 전장
나노 에어로겔 차단재 이면 온도 상승 억제
규격 UL 1709(고온 화염 노출 이면온도), GB 38031·UN GTR 20(배터리 열전파)
매칭 기관: 한국건설생활환경시험연구원(KCL) ↗ · 건설·생활환경, 방화·내화·연소, 단열
트리거 감지~국소 분사 응답 시간 및 적중률
규격 UL 9540A(설치 레벨) 기반 사내·제3자 입회 시험 프로토콜
매칭 기관: 한국소방산업기술원(KFI) ↗ · 소방용품·소화약제·리튬 소화기 형식승인/성능인증
오프가스 복합 센싱 오경보율 및 검출 정확도
규격 IEC 60079-29-1(가스검지 성능) · 검출정확도는 UL 9540A 시나리오 기반 사내 프로토콜
매칭 기관: 한국산업기술시험원(KTL) ↗ · 전기·전자, 배터리/ESS, 방폭·가스검지, 신뢰성
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