전기차 고속 충전 시 발생하는 배터리 노화를 획기적으로 줄일 수 있는 인공지능(AI) 기술이 개발됐다. 스웨덴 예테보리 소재 찰머스 공과대학교 연구진은 배터리의 상태에 맞춰 충전 속도를 최적화하는 AI 알고리즘을 통해, 충전 시간은 유지하면서도 배터리 수명을 약 23% 연장하는 데 성공했다고 발표했다.

전기차 배터리는 주행 거리가 쌓일수록 건강 상태가 악화되며 가용 용량이 줄어든다. 특히 직류(DC) 고속 충전은 완속 충전에 비해 배터리 내부의 화학적 부작용을 일으켜 노화를 촉진하는 주범으로 꼽혀왔다. 고전류가 셀에 전달될 때 리튬 이온이 전극에 제대로 저장되지 않고 금속 형태로 침전되는 리튬 도금 현상이 발생하기 때문이다. 이는 용량 감소뿐 아니라 최악의 경우 단락으로 인한 화재 위험까지 초래한다.

찰머스공대 연구팀은 기존 충전 방식의 맹점을 지적했다. 현재의 표준 고속 충전 방식은 배터리가 새것이든 낡은 것이든 동일한 전압과 전류를 사용한다. 하지만 연구진이 개발한 AI 충전 전략은 강화 학습을 통해 배터리의 충전 상태와 노화 정도에 따라 실시간으로 최적의 충전 경로를 찾아낸다.

실험 결과, 새로운 AI 알고리즘을 적용했을 때 배터리의 장기적인 마모는 23%가량 줄어들었으며, 충전 완료 시간은 기존 방식과 거의 차이가 없었다고 밝혔다. 연구진은 이 기술이 리튬 도금 위험을 최소화하면서도 고속 충전의 편의성을 유지할 수 있는 해법이 될 것이라고 강조했다.

특히 이번 기술은 하드웨어 변경 없이 차량 내 배터리 관리 시스템의 소프트웨어 업데이트만으로도 적용이 가능하다는 점에서 상용화 가능성이 매우 높다. 연구진은 택시나 산업용 중대형 전기차처럼 고속 충전 의존도가 높은 차량에 우선적으로 큰 혜택이 돌아갈 것이라고 전망했다.
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이번 찰머스 공대의 연구는 소프트웨어 정의 자동차가 왜 중요한지를 다시 한번 증명하는 사례라고 할 수 있다. 그동안 배터리 수명 연장은 주로 소재의 화학적 배합을 바꾸는 하드웨어적 접근에 의존해 왔다. 하지만 이제는 인공지능이라는 소프트웨어가 배터리의 컨디션을 실시간으로 읽고 관리하며 물리적 한계를 극복하기 시작했다.

소프트웨어 업데이트만으로 내 차의 배터리 수명이 늘어나는 경험은 소비자가 체감할 수 있는 소프트웨어 정의 자동차의 혁신이라고 할 수 있다. 제조사들이 이 알고리즘을 얼마나 빨리 실제 양산차 BMS에 적용할 지 기대된다. .

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