메가경제 - SK온, ′셀투팩+액침냉각′ 통합 배터리 공개…차세대 패키지 승부수

[메가경제=박제성 기자] SK온이 셀투팩(Cell To Pack, CTP) 기술과 사내 독립기업(CIC)인 SK엔무브의 액침 냉각 플루이드 기술을 결합한 ‘CTP 통합 패키지 설루션’ 분야에서 시너지 창출을 가속화한다.

셀투팩 기술은 전기차 배터리에서 개별 배터리 셀(Cell)을 모듈 단계 없이 바로 배터리 팩(Pack)에 넣는 구조를 말한다.

SK온은 11일부터 사흘 간 열리는 인터배터리 2026에서 다양한 통합 패키지 설루션을 선보인다고 8일 밝혔다.

▲ SK온 인터배터리 2026 전시관 내 CTP 통합 패키지 설루션[사진=SK온]

기존 셀이나 모듈 제품 공급에서 팩 단위로 제품 포트폴리오를 확장하겠다는 포석이다.

SK온은 ‘차세대 에너지 시대를 열다(Unlock the Next Energy)’를 주제로 전시 부스를 열고 미래 혁신 기술들을 소개한다. 리딩 테크, 코어 테크, 퓨처 테크 등 3개 구역으로 구성된다.

특히 SK온은 주요 기술들을 통합 전시한 코어 테크 존에서 ▲파우치 CTP ▲파우치 통합 각형 팩 ▲대면적 냉각기술(Large Surface Cooling, LSC) CTP 등 CTP 패키지 3종 ▲셀-모듈-팩으로 구성된 CMP(Cell-Module-Pack) 패키지 1종을 선보인다.

‘파우치 CTP’는 모듈을 없애고 셀과 팩을 통합해 기존 시스템과 비교해 에너지 밀도를 높이면서도 제조 원가는 낮췄다. 열전이 차단 기술을 적용해 일부 배터리 셀에 이상이 발생해도 인접 셀로 확산되는 것을 방지해 안전성을 높였다.

2027년 상업 생산을 목표로 지난해 배터리 팩 단위에서 제품 검증을 완료했다. 올해는 글로벌 완성차 업체들을 대상으로 주요 해외 생산 거점에서 파일럿(시범생산) 라인을 구축해 양산 체계를 확보할 계획이다.

‘파우치 통합 각형 팩’은 단단한 알루미늄 각형 케이스에 미드니켈 파우치 셀을 직접 감싸는 형태로 모듈을 없애 부품과 공정을 줄이면서도 외부 충격으로부터 안전성을 높였다.

파우치 셀이 가진 설계 유연성이 더해진 만큼 다양한 형태로 셀과 팩 설계가 가능해 고객 맞춤형 개발에 효과적인 대응이 기대된다는 게 SK온의 설명이다. 

▲SK온 인터배터리 2026 전시관 내 액침냉각 팩 모형[사진=SK온]

‘대면적 냉각기술 CTP’는 파우치 셀을 배열할 때 서로 맞닿는 넓은 면 전체에 알루미늄 냉각 플레이트를 직접 결합해 단열재 사용을 줄이면서도 열관리 효율을 극대화했다.

기존 파우치 셀 하단에 좁은 면적에서 간접 냉각하던 방식과 비교해 최대 3배까지 냉각 성능을 높였다. 지난해 배터리 모듈 단위에서 제품 검증을 마쳤고, 2028년 상업 생산을 추진하고 있다.

기존에 전기차, 에너지저장장치(ESS) 등 다양한 어플리케이션에 널리 활용되어 온 셀-모듈-팩 구조 ‘CMP’ 패키지 설루션도 함께 소개한다.

특히 SK온은 퓨처 테크 존에서 SK엔무브와 공동 개발 중인 액침냉각 플루이드 기술을 융합한 액침냉각 팩 모형을 선보였다. 파우치 CTP 및 CMP 기반 2종이다.

SK온은 차량 하부 모형에 ‘액침냉각 팩’을 적용하는 한편 액침냉각 소형 모듈이 냉각 플루이드에 침지된 모습 등을 시각적으로 연출해 직관성을 높였다.

액침냉각 기술은 절연성 플루이드를 팩 내부에 직접 순환시켜 배터리 온도를 일정하게 유지하기 때문에 배터리 셀 안정성을 높이는 데 주요한 미래 유망 기술로 꼽힌다. 

열관리에 우수해 극저온이나 고온의 외부 환경에서도 배터리 셀 성능과 수명 유지가 가능한 점이 특징이다.

배터리 업계는 액침냉각 기술이 전기차는 물론 에너지저장장치(ESS), 데이터센터, 선박, 도심 항공 모빌리티(UAM) 등 다양한 산업에서 수요가 늘어날 것으로 전망한다.

SK온 관계자는 “이번 전시에서 처음으로 SK온만의 CTP 통합 패키지 설루션을 선보인다”며 “SK온은 앞으로도 SK엔무브와 액침냉각 등 기술 시너지 창출을 바탕으로 배터리 제품 포트폴리오를 확장해 나갈 계획”이라고 말했다.

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