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써모피셔사이언티픽, 이차전지 ‘코팅량’ 정밀한 측정·제어 솔루션 제시
전극·분리막 등 정확한 측정 위해 ‘린스펙터’ 특별 설계

[인더스트리뉴스 이건오 기자] 전기차 시장의 성장과 함께 핵심부품이라 할 수 있는 배터리 성능에 대한 요구도 늘고 있다. 이에 고성능의 배터리 생산을 위해 원자재에 대한 다각적인 검토와 품질 향상에도 관심이 모이고 있다.

리튬이온배터리 제조에서 제품의 품질, 균일성, 추적성 및 안전성 향상을 위해 웹 게이징 측정 및 제어 시스템은 중요한 역할을 담당한다. 70년 이상의 측정 경험을 바탕으로 개발된 써모피셔사이언티픽의 새로운 솔루션인 린스펙터(LInspector) 측정 및 제어 플랫폼은 정확한 전극 코팅량 측정, 다층 분리막의 두께 측정 및 전극 캘린더링 두께 측정의 필요성을 해결하기 위해 특별하게 설계됐다.

사진 왼쪽부터 써모피셔사이언티픽코리아 윤지원, 임준규 수석 [사진=인더스트리뉴스]

써모피셔사이언티픽은 연 매출 300억달러, 한화로 약 33조원 이상을 달성하고 있는 글로벌 과학 기업이다. ‘고객을 도와 세상을 더욱 건강하고 깨끗하며 안전한 곳으로 만든다’는 사명을 바탕으로 고객의 생명과학 분야의 연구 가속화, 복잡한 분석 과제 해결, 환자 진단 및 치료 개선 및 실험실 생산성을 강화할 수 있도록 지원하고 있다.

전 세계 8만명 이상의 임직원을 보유한 써모피셔는 △써모 사이언티픽(Thermo Scientific) △어플라이드 바이오시스템즈(Applied Biosystems) △인비트로젠(Invitrogen) △피셔 사이언티픽(Fisher Scientific) △유니티 랩 서비스(Unity Lab Service) △파테온(Patheon) 등과 같은 업계를 선도하는 브랜드를 통해 독보적인 혁신 기술, 구매 편의성, 그리고 포괄적인 제약 서비스를 제공하고 있다.

본지는 써모피셔사이언티픽코리아 윤지원, 임준규 수석을 만나 최근 출시된 이차전지 분야 측정·제어시스템 ‘린스펙터(LInspector)’를 중심으로 써모피셔의 핵심 솔루션에 대해 이야기를 나눴다.

써모피셔사이언티픽의 이차전지 분야 측정 제어 플랫폼 ‘린스펙터’ [사진=써모피셔사이언티픽]

린스펙터 측정·제어 시스템... 고품질 리튬이온배터리 생산 지원

린스펙터(LInspector) 측정 및 제어 시스템은 센서, 측정, 보고 및 원격 기기상태 모니터링 기능 등에서의 혁신을 결합해 제조업체들이 리튬이온의 배터리 생산 과정에서 품질, 속도 및 효율성을 향상시킬 수 있도록 지원한다.

그 결과 보다 많은 결함을 검출하고, 낭비를 줄이며, 제품의 내구성을 향상시킬 수 있다. 전극 코팅 라인의 경우, 베타 및 X선 센서 기술을 양극 코팅과 음극 코팅 모두에서 사용할 수 있다.

윤지원 수석은 “지난해 출시된 린스펙터(Linspector)의 이름은 리튬이온을 뜻하는 Li와 검사장비를 뜻하는 Inspector가 합쳐져 만들어 졌다”며, “린스펙터는 극판의 코팅 공정과 압연 공정, 그리고 분리막의 제막 공정과 코팅 공정에서 요구되는 정밀한 측정 및 제어에 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 새롭게 개발된 제품”이라고 설명했다.

써모피셔 린스펙터(Linspector)의 특징은 빠르고 정밀한 측정이라고 언급한 윤 수석은 “차별화된 방사선원 구조 및 세기로 인해 더욱 세밀한 측정에 유리한 설계가 반영됐다”며, “아날로그 방식을 최소화하고 높은 해상도의 디지털 데이터를 제공함으로써 신호 왜곡으로 인한 부정적인 영향을 최소화했다”고 말했다. 이어 “프로파일 자동 제어(Automatic Profile Control) 기능을 통해 품질개선을 위한 즉각적인 적용이 가능하다”고 덧붙였다.

써모피셔사이언티픽코리아 윤지원 수석 [사진=인더스트리뉴스]

고속직접 두께 측정 독점 기술... 정확도·속도 향상

써모피셔의 고급 센서기술은 최신 써모사이언티픽 베타와 X선 및 레이저 센서 장치를 포함하는 린스펙터 측정 및 제어 시스템의 핵심이다. △롤 △시프트 및 생산 보고서 △3D 프로필 디스플레이 △줌 디스플레이 △SPC/QC 제어 차트 △결함 매핑과 같은 분석 및 보고 기능도 기술 사양 내 생산을 유지하고 불균일성으로 인한 위험 및 기타 다운스트림 배터리 생산 문제를 줄이는 데 도움이 된다.

임준규 수석은 “린스펙터(Linspector) 측정 및 제어 시스템은 리튬이온배터리 전극 및 분리막 제품의 모든 제조 단계에서 정확한 측정에 대한 필요성을 해결한다”며, “습식 및 건식 공정에서 분리막 두께 제어를 위해 고급 매핑 전략을 이용할 수 있다”고 전했다.

이어 “연속, 패치 또는 스트립 코팅의 고속 직접 두께 측정을 위한 독점 기술도 전극 코팅에 사용할 수 있다”며, “공초점 기술은 전극 캘린더링 분야에 탁월한 분해능과 정확도를 제공한다”고 덧붙였다.

관련해 설명을 더한 윤지원 수석은 “이러한 센서 정확도, 보고 기능 및 혁신 기술의 조합은 제조업체들에 모든 연속 웹 배터리 구성 요소를 위한 탁월한 단일 소스의 엔드 투 엔드(end-to-end) 측정 및 제어 솔루션을 제공해 세계적인 수준의 리튬이온배터리 제품을 공급할 수 있도록 한다”고 말했다.

이어 “써모사이언티픽 SICAL(Substrate Independent Calibration) 알고리즘을 사용하면 극판에 관계없이 코팅 층을 직접 검교정할 수 있으므로 극판이 구리이든 알루미늄이든 보다 정확한 코팅량 측정이 가능하다”며, “베타 및 X선 센서 기술은 분리막 두께 측정에 사용할 수 있는 옵션이며, 레이저 방식의 센서 캘린더링 라인에 이상적인 선택”이라고 전했다.

리튬이온배터리 양산 작업흐름도 [사진=써모피셔사이언티픽]

급성장 중인 국내 이차전지 시장에서의 경쟁력

글로벌 이차전지 시장의 급성장과 더불어 국내에서도 배터리 생산 경쟁력 강화를 위한 다양한 시도가 이뤄지고 있다. 업계에서는 보다 높은 수준의 공정 관리와 제어 솔루션을 요구하고 있으며, 공급기업은 이에 대응하는 장비와 시스템 제공을 위한 경쟁을 이어가고 있다.

윤지원 수석은 “지난 90년대부터 이어진 이차전지 웹게이징 시장에서 오랜 시간 검증됐던 전형적인 센서 기술과 장비 구성은 최근 더 나은 품질 개선과 획기적인 비용 절감이라는 무거운 과제를 안고 있다”며, “써모피셔를 비롯해 많은 웹게이징 업체들은 새로운 기술의 측정 장비와 이를 기반으로 하는 정확한 공정제어 기술을 통해 이차전지 및 관련 산업에서 요구하는 높은 수준의 공정 관리 및 제어 솔루션으로, 글로벌 이차전지 시장을 선도하는 한국 기업들의 각고의 노력에 발맞추고 있다”고 전했다.

써모피셔의 린스펙터(Linspector)는 기존 제품보다 더욱 개선된 성능 갖고 있다고 언급한 윤 수석은 “이 점이 여타 웹게이징 제품과 차별화되는 특징으로 볼 수 있다”며, “써모피셔의 앞선 웹게이징 솔루션을 찾는 고객 대다수의 공통적인 부분은 이미 타사의 웹게이징 설비를 사용한 경험을 갖고 있다는 점이고, 이러한 기존 장비의 사용 경험은 써모피셔 솔루션의 장점을 쉽게 이해하는 데에 오히려 도움이 되고 있다”고 말했다.

린스펙터(Linspector)를 비롯한 써모피셔의 제품과 관련된 A/S에 대해서도 이야기를 나눴다. 윤 수석은 “국내 전문 엔지니어 및 대리점을 통한 A/S가 가능하다”며, “고객의 원활한 유지보수를 위한 PSA(Product Support Agreement) 프로그램에 가입하는 경우, IPM(Instrument Performance Monitoring) 기능을 통해 스마트한 상시 장비 상태 및 데이터 추적 관리 기능을 제공하고, 더욱 신속한 서비스 대응 및 고장 해결을 위한 알림 서비스 혜택을 누릴 수 있다”고 안내했다.

매년 폭발적인 시장 성장을 거듭하고 있는 이차전지 시장에서 써모피셔는 인라인 웹게이징 시장을 선도하는 기업으로 발돋움하기 위한 활발한 사업 전개를 계획하고 있다.

윤 수석은 “인라인 웹게이지 제품에 대한 고객의 경험을 더욱 확장하고 시장의 요구사항에 더욱 민첩하게 반응하기 위한 노력의 일환으로 마련한 서울의 CEC(Customer Experience Center)에서는 한국 고객들이 린스펙터(Linspector) 제품의 성능을 직접 경험하고 심지어 고객의 샘플연구에 참여할 수 있는 프로그램을 준비하고 있다”고 전했다.

[이건오 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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