2010년 설립된 지투파워는 국내 스마트 그리드 전문기업이다. 스마트 그리드는 기존 전력망에 정보통신기술(ICT)을 접목하는 방식이다. 전력 생산부터 전달, 소비를 효율적이고 지능적으로 관리할 수 있는 차세대 전력망 시스템으로 꼽힌다.
스마트 그리드의 핵심은 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 주고 받을 수 있다는 점이다. 이를 통해 전력 공급과 사용량을 최적화해 에너지 낭비를 줄이고 안전성을 높일 수 있다.
스마트 그리드는 일반적으로 계량기와 에너지 저장시스템(ESS), 신재생에너지, 전기차 충전 인프라, 지능형 송·배전 시스템 등으로 구성된다. 특히 신재생에너지 확대와 전기차 인프라 확보 등에서 핵심 기술로 간주된다.
지투파워의 주요 제품과 사업 포트폴리오 역시 스마트 그리드 최적화에 맞춰져 있다. 사업 영역은 크게 ▲수배전반 ▲태양광 시스템 ▲ESS로 나뉜다. 수배전반은 전력을 고압에서 저압으로 변환해 분배하는 장비다. 지투파워는 특히 지능형 인공지능(AI) 배전반과 상태감시진단 기능(CMD)을 탑재해 전력 시스템의 안전성과 효율성을 높이고 있다.
지투파워는 국내 공공기관을 중심으로 수배전반을 안정적으로 납품하고 있다. 정부 인증을 받은 신기술 제품군을 내세우며 지난해 관급시장 점유율 1위를 차지했다.
태양광 시스템 사업은 ▲태양광 인버터(PCS)와 ▲태양광 EPC(설계·조달·시공) 사업으로 나뉜다. 최근 미국과 국내를 중심으로 태양광 발전 의무화와 BIPV(건물일체형 태양광) 수요가 커지면서, 지투파워의 사업도 반등세를 보이고 있다. 지투파워는 중소형 뿐만 아니라 중대형 발전소 건설 프로젝트도 추진하며, 국내외 시장에서 점유율 확대를 노리고 있다.
마지막으로 ESS 사업은 지투파워가 새롭게 도전하는 영역이다. 지투파워는 배터리 화재 위험을 줄이기 위한 액침냉각 기술을 개발해 ESS 안전성을 높였다. 지투파워의 액침냉각 기술은 리튬이온 배터리를 비전도성 액체에 담가 과열과 화재 위험을 획기적으로 줄이는 방식이다.
특히 기존 공랭식과 수냉식 대비 ESS의 발열을 균일하게 잡고, 온도를 일정하게 제어할 수 있어 배터리의 폭발 위험을 크게 낮출 수 있다는 장점이 있다. 지투파워는 이미 산업통상자원부의 국책과제를 진행해 ESS 제어 알고리즘도 개발을 완료했다.
지투파워는 최근 미국 시장에서 태양광과 풍력 등 신재생 에너지 전력망 안정화에 필수 인프라로 ESS가 각광받는 상황에서 신사업 진출을 통해 성장 동력을 확보한다는 방침이다.
지투파워 관계자는 "스마트 그리드 산업 내에서 수배전반 뿐만 아니라 태양광 시스템, ESS까지 사업 영역을 확대하고 글로벌 시장 진출도 진행하고 있다"며 "올해 이미 수백 억 규모의 ESS 프로젝트도 수주하는 등 성과도 나타나는 중"이라고 설명했다.
지투파워는 ESS 관련 기술력까지 확보하며 스마트 그리드 밸류체인에서 핵심 설비 공급 파트너로 자리매김하고 있다. 이에 <본지>는 지투파워 IR 담당자와 인터뷰를 통해 회사의 ESS 액침냉각 기술력의 장단점을 짚어봤다.
Q. ESS 냉각 기술에서 공냉식과 수냉식의 차이는.
A. 에너지저장장치는 충전 및 방전 시 발열이 많이 발생한다. 이 발열을 일반 공기나 에어컨으로 식히는 방식을 공냉식이라고 한다. 물이나 액체 냉매를 이용해 식히는 방식은 수냉식이다. 수냉식 중 냉매가 셀 위 관을 통과하며 식히는 것을 간접 수냉식이라 하고, 셀이 냉매에 완전히 잠겨서 식히는 방식을 직접 수냉식이라고 한다.
Q. 회사가 개발 중인 액침냉각형 방식은 어떤 방식인지.
A. 지투파워가 개발하는 방식은 직접 수냉식 방식이다. 셀이 냉매에 푹 잠겨서 식히는 기술이다. 이는 화재 위험성을 원천적으로 줄여주는 기술이라고 할 수 있다.
Q. 13억 원 규모의 정부 과제를 수주한 경쟁력과 배경은 무엇인지.
A. 저희 지투파워는 그동안 ESS 사업을 영위하면서 연구 개발뿐만 아니라 현장의 니즈를 반영한 기술 개발 노하우를 축적해 왔다. 이를 기술 기반으로 하여 ESS 액침형 방식을 제안한 것이 가장 중요한 어필 포인트였다. 또한, 액침형 순냉식 기술 개발을 위해 패키징을 잘하는 인세런과 국내 ESS UL 인증 기관인 KECL 등 중요한 공동 연구 개발 기관들과의 컨소시엄 구성이 경쟁력이었다.
Q. 이번 연구 과제에서 집중하는 기술 분야는 무엇인지.
A. 개발 목표는 단순히 폭발과 화재에만 집중되어 있지 않다. 고객들이 요구하는 수명 연장 기술, 충방전 용량을 확대하는 기술, 그리고 필요한 에너지를 한 번에 많이 뽑았다가 넣는 에너지 밀도 기술 개선을 목표로 한다.
Q. 이러한 목표를 달성하기 위해 필요한 기술은 무엇인지.
A. 첫째, 능동적으로 냉각을 시키는 액티브 냉각 기술(Active Cooling)이 필요하다. 둘째, 단순 온(On)·오프(Off) 방식이 아닌 인공지능 기반의 제어 기술이 중요하다. 셋째, 냉각 효율을 극대화할 수 있는 콤팩트 구조 기술이 필요하며, 넷째, 이를 잘 운영하기 위한 BMS(배터리 관리 시스템) 기술이 필요하다.
Q. 현재 기술 개발 현황은 어느 정도이며 특허 확보는 어떻게 진행 중인가.
A. 현재 1단계 기술 개발을 완료했으며, 다수의 특허를 출원했다. 이 중 한 기술은 보통 6개월 이상 걸리는 특허 등록 기간을 깨고 3개월 만에 등록이 확정되면서 지식재산권까지 착실히 확보하고 있다.
Q. ESS는 일반적으로 컨테이너처럼 크게 생겼다. 이를 콤팩트하게 만들 수 있는 기술을 개발 중이라고 하셨는데 어느 정도 사이즈가 되는지.
A. 저희가 개발한 기술은 모듈 단위부터 콤팩트하게 처리하여 전체적으로 컨테이너가 필요 없는 외장형 기술로 개발된다. 외관 사이즈만 보면 크게 작아진다. 다만, 현재 국내 규정상 컨테이너가 포함되어야 하므로 당분간 컨테이너에 들어가야 하지만, 기술 인증을 받으면 외장형으로 사용할 수 있다.
Q. ESS 화재 안전성을 높이는 기술 중 지투파워의 포지셔닝은.
A. 안전 기술은 크게 두 가지다. 첫째로 소재 변경이나 전고체 배터리 등 셀 자체의 화재를 막는 기술이다. 둘째는 저희처럼 소재를 이용해 시스템을 만들어 화재 안전성을 확보하는 기술로 나뉜다. 첫째의 셀 단위 기술은 대기업이 해야 하며 투자 자본과 시간이 많이 소요된다. 저희는 시스템 단위의 안전 기술을 통해 시장 니즈에 맞게 즉각적으로 반응할 수 있다.
Q. 국내 배터리 3사가 전고체를 2026~2027년 이후 개발한다고 하는데, 상용화 시기까지 시차가 발생할까.
A. ESS 수요가 폭발할 시점은 지금으로부터 약 10년 사이다. 셀 단위의 안전 확보 기술이 시장에 적용되기까지는 예상보다 더 오래 걸릴 가능성이 높다. 따라서 현재의 시스템 단위 안전 기술이 시장에 적합하다.
Q. 엔비디아 등에서 액침냉각 기술이 필수라고 하는데, 현재 데이터센터에서는 어떤 방식이 사용되는지.
A. 미국 전시회에서 확인한 결과, 고발열 칩을 식히기 위해 간접 순냉식 방식만으로는 제한되어, 저희가 개발 중인 냉매에 담그는 직접 방식이 이미 시장에 도입되어 가동되고 있다.
Q. ESS에는 인산철(LFP) 배터리 비중이 높은데, 직접 방식이 LFP에도 적용되는지.
A. 적용된다. 수년 전 미국의 유수 기업이 호주에서 인산철 배터리를 이용해 ESS를 구축했을 때도 화재가 크게 발생한 적이 있다. 에너지 밀도가 높아지고 에너지가 쌓이게 되면 인산철에서도 동일한 화재가 발생하기 때문에, 중국에서도 인산철 배터리에 액침 냉각 기술을 적용하고 있다. 셀 종류에 관계없이 시스템 단위의 안전을 확보하기 위해서는 액침 냉각 기술이 반드시 필요하다고 판단한다.
Q. 기술 개발 완료 및 상용화 시기는 언제쯤 예상하는지.
A. 상용화를 위해서는 시제품의 기술적 업데이트 마무리와 KC인증(국내 전자기기 인증)을 받는 시간이 필요하다. 이 두 가지를 올해 연말 또는 내년 초쯤으로 예상하고 진행 중이다. KC인증이 시간이 많이 걸리고 난이도가 높다.
Q. 정부 개발 과제가 끝나면 어떤 결과물이 나올지 전망한다면.
A. 200kW 단위 모듈 형태와 1MW짜리 큰 탱크 단위 두 가지 형태로 나온다. 200kW 모듈은 NCM 계열뿐만 아니라 인산철, 재생용 배터리 등 ESS의 다양한 종류에 관계없이 적용되는 기본 모듈 단위 제품으로 만들 예정이다. 1MW 탱크는 전기 안전 공사에서 시스템 단위의 안전성 시험을 진행할 계획이다.
Q. 전기 안전 공사에서 시스템 단위의 안전성 시험을 진행하는 의미는.
A. 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 시스템 단위 안전성 시험을 마친 기술과 제품은 이번 과제를 통해 만든 이 제품이 유일할 것으로 생각한다.
Q. 액침 냉각형 ESS가 회사의 향후 성장에 주요한 먹거리가 될 지.
A. ESS는 에너지를 관리하는 수배전반과 더불어 전 세계 전력 수요를 감당하기 위한 굉장히 중요한 한 축을 차지할 것이다. 테슬라 CEO도 이 부분에 대해 언급한 바 있어 전력 시장에서의 에너지 저장 장치의 중요성은 전 세계적으로 공감하고 있다.
이현종 더인베스트 기자 shlee4308@theinvest.co.kr
