목재를 활용한 전기차 배터리 하우징이 기존 알루미늄과 비교해도 충돌 안전성이 떨어지지 않는 것으로 연구 결과 확인됐다(출처: 그라츠 공과대학)

[오토헤럴드 김훈기 기자] 최근 몇 년간 전기차 분야는 눈부신 발전을 거듭했다. 다만 몇 가지 핵심적인 설계 과제를 여전히 남기고 있는데 이들 중 가장 시급한 하나는 안전성과 장기적 지속가능성 측면에서 모두를 만족시키는 방식의 배터리 하우징 제작이다. 

그런데 최근 오스트리아 그라츠 공과대학은 이런 전기차 배터리 하우징 관련 흥미로운 연구 결과를 공개해 주목된다.  

해당 연구에 따르면 연구팀은 알루미늄 빔으로 제작된 기존 배터리 하우징과 세 가지 목재와 강철 하이브리드를 접목한 하우징의 성능을 비교 평가했다. 그리고 이 결과 연구팀은 배터리 하우징에 목재를 사용할 경우 강도를 저하시키지 않으면서도 환경 친화적이라는 부분을 확인했다. 

그라츠 공과대학 연구팀이 공개한 목재 활용한 전기차 배터리 하우징(출처: 그라츠 공과대학)

우선 연구팀의 하이브리드 배터리 하우징은 얇고 가벼운 강철로 덮인 자작나무, 포플러 또는 오동나무를 사용해 기존 엄청난 에너지 소모를 기록했던 알루미늄 케이스보다 친환경적이다. 

그리고 이번 연구 결과 이런 하이브리드 배터리 하우징은 충돌 테스트에서 기존 테슬라 모델 S의 알루미늄 하우징과 비교해도 동일한 충격 흡수량을 기록하는 것으로 나타났다. 연구팀은 목재의 다공성 셀구조가 많은 양의 에너지를 흡수하는 데 도움이 된다고 밝혔다. 

또 충돌 테스트에서 포플러와 자작나무로 제작된 하이브리드 배터리 하우징은 알루미늄과 비교해도 최대 98%, 고강도 알루미늄보다 76% 더 높은 에너지 흡수율을 기록했다. 

또 여기에 그라츠 공과대학의 또 다른 연구팀은 재생가능한 소재인 코르크를 하우징 제작에 추가하며 내화성을 개선하고 실험 결과 하우징의 온도를 테슬라 하우징보다 100°C 낮췄다고 밝혔다. 

목재를 활용한 전기차 배터리 하우징 성능 비교(출처: 그라츠 공과대학)

해당 연구팀의 플로리안 파이스트 연구원은 "코르크는 매우 높은 온도에 노출되면 탄화되는 성질이 있다. 탄화는 이미 상대적으로 낮은 열전도를 갖고 있어 하우징 내부 구조물을 보호한다"라고 말했다. 

한편 관련 업계는 전기차가 대중화됨에 따라 환경에 미치는 영향은 단순히 배기가스를 배출하지 않는 부분을 넘어 더 명확해 지고 있으며 더욱 스마트한 소재 개발이 필요한 시점이라고 전했다. 

김훈기 기자/hoon149@gmail.com

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