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바이스테크닉(weisstechnik), e-모빌리티와 자율주행 가능케 하는 핵심요소로서 시험기술 개발

시행착오가 아닌 테스트 & 지식 통한 개발

바이스테크닉(weisstechnik), e-모빌리티와 자율주행 가능케 하는 핵심요소로서 시험기술 개발


[산업일보]
자동차 산업은 계속해서 진화하고 있고, 배터리로 구동되는 반자율주행 차량이 부상하고 있다. 이는 완성차 업체 및 전장부품 공급사들의 책임을 증가시킵니다. 리튬이온배터리가 보다 많은 전력을 공급하고, 긴 수명을 유지하게 하고, 미래에는 더 긴 주행거리를 가능케 하기 위해서는 새로운 시험기술, 새로운 시험절차 그리고 새로운 시험표준이 요구됩니다.

weisstechnik(이하 바이스테크닉)은 이 부분에 있어 매우 중요한 공헌을 하고 있다. 환경 시뮬레이션 분야의 글로벌 마켓 리더이자 자동차 산업의 오랜 파트너로 바이스테크닉은 미래의 모빌리티를 가능케 한다.

오토모티브 솔루션을 향한 열정은 바이스테크닉의 전통이다. 65년이 넘는 시간 동안, 독일기업들은 OEM 업체, 부품공급사, 시험소들을 위한 정교한 시험기술을 개발해왔다.

‘자동차 섹터는 저희에게 매우 중요한 분야입니다. 한편으로는 그 역동성 자체가 개발자들의 하루를 매일 새롭게 만드는 도전과제를 부여하기 때문이고, 다른 한편으로는 그 자체가 저희가 훌륭하게 그리고 기쁘게 기여하고 있는 매우 큰 국내 및 국제적 시장이기 때문입니다.’라고 Peter Kuisle (세일즈 & 서비스 Managing Director, 환경 시뮬레이션 사업부)는 최근 발표한 자료를 통해 설명했다.

컴팩트형 온도시험 챔버에서 대형 항온항습챔버, 차량 전체를 시험하는 실차환경챔버에 이르기까지 바이스테크닉의 제품범위는 매우 다양하다. 그리고 이 다양성을 통해 FEV 그룹에서 우수한 평가를 받았다. 국제적으로 개발 서비스를 성공적으로 제공하고 있는 FEV그룹에서 바이스테크닉에 현재 전 세계에서 가장 큰 규모의 배터리 시험 센터의 장비구축을 의뢰했다.

이를 위해, 바이스테크닉에서는 18개월 안에 60대 이상의 시험설비를 계획하고, 제작했다. 시험센터 건축 단계에서부터 이미 활용될 수 있도록 성공적으로 가동됐다.

여러 대의 온도시험챔버, 온습도챔버 뿐만 아니라, 염수분무시험기, 분진시험기, 진공챔버 그리고 350 kN 복합진동시험기도 설치됐다. 이 시험장비들은 중앙냉동장치와 연결돼, FEV의 제어 시스템에 통합됐다.

바이스테크닉은 전지, 모듈, 배터리팩, 전체 구동장치 및 배터리관리시스템(BMS)에 대한 환경시험 분야에서 약 15년 간 리튬이온배터리 테스트를 수행해왔다. 리튬이온배터리의 높은 에너지 밀도를 이해하고, 열폭주(Thermal Runaway)와 관련된 위험을 기술적으로 제어하는 것이 중요하다.

가능한 최선의 방식으로 시료와 시험소 그리고 무엇보다도 시험실에 있는 모든 연구원들을 보호하기 위해, 바이스테크닉에서는 각각의 위험단계에 적합한 조치들을 정의하고, ATEX를 준수하는 방폭 조치를 구체화한 위험수준(hazard level)에 따른 모듈식 챔버 시스템을 개발했다.

바이스테크닉(weisstechnik), e-모빌리티와 자율주행 가능케 하는 핵심요소로서 시험기술 개발


전기차 배터리 시험의 경우, 모든 관련 시험 규격과 실제로 시험장치에서 어떻게 안전하게 시험을 구현할 수 있는지에 대한 지식이 요구된다. 높은 레벨의 자동차 산업규격인 LV124에 더해, UN38.3 그리고 OEM별 자체 시험규격도 중요한 역할을 한다.

바이스테크닉은 여러 시험요건에 적합한 스탠다드 제품을 공급한다. 이에 더해, 샤프트용 피드스루, 시료의 전원인가, 편리한 시료 핸들링을 위한 받침대 혹은 안전장치와 같이 맞춤식으로 계획하고, 구현하는 스페셜 솔루션도 제공하고 있다.

특히 특수챔버 및 맞춤식 제작 분야에 있어 바이스테크닉은 업계에서 훌륭한 명성을 얻고 있다. 최근에는 네덜란드 Petten에 위치한 EU 리서치 센터에서의 표준개발 작업을 지원하기도 했다.

세계 최초로 hazard level 6까지 안전하고, CT 이미지와 함께 전원이 인가된 리튬이온 배터리 시험을 실시한 이 시험소에서 ATEX Zone 1에 대한 방폭시험기준이 개발됐다. 에너지가 공급되는 배터리 모듈들은 여러 기후조건 하에서 테스트된다. 컴퓨터 단층촬영기는 모든 방향에서 회전 테이블에 장착된 시료를 조명하고, 이런 방식으로 생성된 배터리에 대한 완전한 3D 데이터는 시험 중 배터리 컨디션에 대한 결론도출을 가능케 한다.

바이스테크닉의 시험장비들은 환경적 영향력을 시뮬레이션하고, 그 과정을 가속화하기 위해 연구개발에 사용된다. 또한, 일련의 결함 혹은 안전 관련 리스크를 탐지해야 하는 경우, 품질시험이나 품질보증팀에서 사용되기도 한다. 시험 가능성에는 거의 한계가 없다.

Hartmut Moglich (Global Sales Director)는 최근 배포된 자료에서 ‘리튬이온배터리 관련 시험 장치들을 통해, 저희는 세상의 모든 기후적 조건을 시험실에서 구현하고, 표준시험규격에 따라 시료에 스트레스를 가할 수 있었습니다. 북극에서의 콜드 스타트, 먼지가 많은 사막의 울퉁불퉁한 도로 혹은 방콕의 시내 교통체증까지 시뮬레이션할 수 있고, 무엇보다도 급격한 온도변화, 강한 광선 조사, 진동, 분진, 살수 조건까지 시험할 수 있습니다’라고 설명했다.

고정밀 시험장비는 시험표준을 준수하고, 비교가능한 시험을 실시하는 데 있어 필수적으로 요구되는 전제요건이다. 요구되는 기후적 파라미터들이 언제든 믿을 수 있게 구현돼야만, 시험결과가 유의미해지고, 쉽게 손상되지 않는다.

이를 위해 바이스테크닉에서는 2개의 DAkkS 교정기관(DAkkS calibration laboratory)을 운영하고 있다. 요청에 따라 시험실에서 혹은 고객사에서 시험기와 시험, 측정장치에 대한 교정 서비스를 제공한다.

바이스테크닉(weisstechnik), e-모빌리티와 자율주행 가능케 하는 핵심요소로서 시험기술 개발


전기차에 대한 수요증가와 함께, 완전한 자율주행 혹은 반자율주행차 시장도 매우 긍정적으로 발전하고 있다. 이 차량들에는 수많은 센서, 제어장치, 기타 민감한 전자부품이 필요하다. 오작동이나 고장은 쉽게 사고로 이어질 수 있기 때문에 이런 부품들이 항상, 모든 조건에서 안전하게 기능하는 것이 중요하다.

모든 구성부품에 대해 이를 확인할 수 있도록 바이스테크닉에서는 전원이 연결된 전자부품을 EOL(end-of-line) 형태로 시험할 수 있는 특수 터널식 시험 시스템도 제공하고 있다.

자동차 산업의 변화는 새로운 검사 작업 및 요건으로 이어진다. 그리고 많은 경우, 산업계는 이를 위한 새로운 시험시설을 필요로 하게 된다. 긴장된 경제상황 속에서 단기적, 재무적 병목현상으로 인해 이런 전환을 하지 못하는 상황이 생기지 않도록 바이스테크닉에서는 결제 및 파이낸싱과 관련해 유연한 옵션을 제공하고 있다.

일반적 구매, 장비 대여를 통해 기업들은 현금흐름에 영향을 미치지 않으면서 최신 테크놀로지를 이용할 수 있게 된다.

시험시설의 기술적, 경제적 성공에 있어 결정적인 요소는 높은 운영 안정성이다. 따라서 애프터서비스도 매우 중요한 역할을 한다. 최고의 교육을 받은 서비스 엔지니어로 구성된 효율적이고, 전 지역에 걸친 서비스 네트워크, 높은 1회 수리 비율(First Time Fix Rate, FTFR), 전 세계적 부품 수급 및 물류 시스템은 바이스테크닉 장비의 투자수익률(ROI) 향상에 크게 기여하고 있다.
김우겸 기자 kyeom@kidd.co.kr

국제산업부 김우겸 기자입니다. 독일과 미국 등지의 산업현안 이슈들을 정확하면서도 신속히 보도하겠습니다.

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