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[IT뉴스]“머리카락 굵기 1만분의 1까지 구분” KAIST, 전기차 화재 막는 검사기술 개발

온카뱅크관리자

2026-07-23 08:17:30

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> - 김영진 교수팀, 배터리 전극 미세한 두께 차이도 비접촉·비파괴 측정 
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 <img alt="리튬이온배터리 전극 검사기술을 개발한 김영진(왼쪽부터 네 번째) KAIST 교수 연구팀.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/23/ned/20260723081252363kxqk.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="8hu90YyOHV" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/23/ned/20260723081252363kxqk.jpg" width="658">
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 리튬이온배터리 전극 검사기술을 개발한 김영진(왼쪽부터 네 번째) KAIST 교수 연구팀.[KAIST 제공]
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 [헤럴드경제=구본혁 기자] 전기차 배터리를 뜯거나 손상시키지 않고 생산 단계에서 불량을 미리 찾아낼 수 있는 초정밀 비파괴 검사기술이 개발됐다.
 KAIST는 기계공학과 김영진 교수 연구팀이 리튬이온배터리 전극의 두께를 비접촉·비파괴 방식으로 머리카락 굵기의 약 1만분의 1에 해당하는 미세한 두께 차이까지 측정할 수 있는 검사기술을 개발했다고 23일 밝혔다.
 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 전극의 두께를 균일하게 관리하는 것이 매우 중요하다.
 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.
 연구팀은 이러한 문제를 광주파수빗과 테라헤르츠파를 결합해 해결했다. 먼저 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.
 이 기술의 핵심은 테라헤르츠파가 전극의 앞면과 뒷면 사이를 여러 번 왕복하며 만들어내는 일정한 간격의 간섭무늬인 파브리-페로(Fabry-Pérot) 간섭을 이용한 것이다.
 그 결과 별도의 보정 없이도 전극의 두께는 물론 복소 굴절률까지 한 번에 측정하는 데 성공했다.
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 <img alt="전기차 배터리 화잭 막는 초정밀 검사기술(AI 생성 이미지).[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/23/ned/20260723081252588kdzb.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="654R2p3GY2" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/23/ned/20260723081252588kdzb.jpg" width="658">
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 전기차 배터리 화잭 막는 초정밀 검사기술(AI 생성 이미지).[KAIST 제공]
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 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 차이까지 측정했으며, 이는 빠르게 움직이는 배터리 생산라인에서도 활용할 수 있는 수준이다.
 이번 연구는 배터리를 분해하거나 손상시키지 않고도 생산 과정에서 눈에 보이지 않는 미세한 불량을 찾아낼 수 있는 새로운 검사기술을 제시했다는 점에서 의미가 크다. 앞으로 리튬이온배터리는 물론, 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하는 차세대 배터리인 전고체 배터리 생산공정에서도 불량을 조기에 찾아내 배터리의 안전성과 품질을 높이고 더욱 안정적인 생산을 가능하게 하는 핵심 기술로 활용될 것으로 기대된다.
 김영진 교수는 “이번 기술이 적용되려면 실제 생산 환경에서의 강건성 실증이 필요하다”면서 “측정결과를 곧바로 공정 조건 조정에 반영하는 자동제어 시스템과의 연동과 장비 소형화가 이뤄지면 현장 도입이 가능할 것”이라고 말했다.
 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 게재됐다.
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