AI 기반 폐배터리 재활용 기술의 등장
AI(인공지능) 제조 전문기업 디밀리언(Demillion)이 경기도와 경기창조경제혁신센터가 주관하는 '기후테크 스타트업 육성사업'에 선정되며 주목받고 있습니다. 이 육성사업은 기후 위기 대응 및 탄소 중립 실현을 목표로, 혁신적인 기후 기술을 보유한 스타트업을 발굴하고 글로벌 경쟁력을 갖춘 기업으로 육성하는 중요한 프로그램입니다. 디밀리언은 AI 로보틱스 기반의 폐배터리 해체 및 재사용 판정 자동화 기술로 이번 사업에 선정되는 영예를 안았습니다.
전기차 시대가 본격화되면서 폐배터리 처리 문제가 중요한 환경 과제로 떠오르고 있는 가운데, 디밀리언의 기술은 이 문제를 해결하기 위한 혁신적인 접근법을 제시하고 있습니다. AI 로보틱스 기반 폐배터리 자동화 기술의 혁신 디밀리언이 개발 중인 솔루션은 전기차 폐배터리의 해체부터 상태 진단, 등급 판정까지 전 과정을 자동화하는 풀스택(Full-Stack) 자율 제조 시스템입니다.
현재 폐배터리 재활용 산업은 구조적 복잡성과 높은 인건비, 안전성 문제 등으로 인해 효율적인 처리가 어려운 상황입니다.
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대부분의 작업이 수작업에 의존하고 있어 작업자의 안전 위험이 크고, 배터리 제조사와 차종별로 구조가 달라 표준화된 처리 방식을 적용하기 어렵습니다. 디밀리언의 기술은 이러한 한계를 극복하기 위해 산업용 로봇과 AI 비전 기술을 결합했습니다.
AI 비전 시스템이 배터리 팩 내부 구조를 인식하고 해체 작업을 자동으로 수행한 뒤, 센서 기반 데이터로 재사용 가능 여부를 판단하는 방식입니다. 특히 주목할 점은 제조사 및 차종별로 다른 배터리 팩 구조에 대응할 수 있는 가변형 해체 알고리즘 기술을 개발하고 있다는 것입니다.
딥러닝 비전이 배터리 내부의 볼트, 커넥터, 케이블 위치를 실시간으로 인식하면 로봇이 최적의 해체 경로를 자동으로 생성하여 작업을 수행합니다. 이 시스템의 또 다른 핵심 기술은 퀵체인저(Quick-Changer) 기반 멀티툴 시스템입니다. 이 시스템을 적용하면 하나의 로봇으로 여러 공정을 처리할 수 있어 작업 효율성이 대폭 향상됩니다.
기존에는 각 공정마다 별도의 장비와 인력이 필요했지만, 퀵체인저 시스템은 로봇 팔 끝에 장착되는 도구를 빠르게 교체할 수 있어 볼트 제거, 커넥터 분리, 케이블 절단 등 다양한 작업을 하나의 로봇이 연속적으로 수행할 수 있습니다.
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이는 설비 투자 비용을 줄이고 작업 공간을 효율적으로 활용할 수 있게 해줍니다. 배터리 상태 진단 및 재사용 판정 자동화
해체 작업이 완료된 후에는 멀티센서 기반 스크리닝 기술이 작동합니다. 이 기술은 배터리의 전압, 내부 저항, 용량 등 핵심 데이터를 정밀하게 측정합니다.
배터리의 성능과 안전성을 결정하는 이러한 파라미터들은 재사용 가능 여부를 판단하는 중요한 기준이 됩니다. 측정된 데이터는 AI 알고리즘으로 전달되어 재사용 가능 등급을 자동으로 판정합니다. AI 시스템은 수집된 데이터를 분석하여 각 배터리 모듈 또는 셀의 상태를 평가하고, 이를 기반으로 등급을 분류합니다.
이 과정에서 수집된 데이터는 디지털 배터리 이력 데이터로 축적되어 배터리 거래 및 재사용 시장에서 활용될 예정입니다.
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배터리의 생산부터 사용, 재사용에 이르는 전체 생애주기 데이터가 디지털화되면, 배터리의 가치를 객관적으로 평가하고 거래할 수 있는 투명한 시장이 형성될 수 있습니다. 디밀리언은 이 기술을 통해 잔존 수명이 약 70~80%에 달하는 폐배터리를 에너지저장장치(ESS) 등으로 재사용하는 순환 경제 모델을 구축할 계획입니다. 전기차에서 사용된 배터리라도 충분한 성능을 유지하고 있다면 ESS와 같이 전기차보다 성능 요구 수준이 낮은 용도로 재사용할 수 있습니다.
이는 배터리의 전체 사용 수명을 연장하고 자원 낭비를 줄이는 효과적인 방법입니다. 전기차 보급 확대와 폐배터리 문제
전기차 시장의 급속한 성장은 환경 개선에 긍정적인 영향을 미치고 있지만, 동시에 폐배터리 처리라는 새로운 과제를 제기하고 있습니다. 전기차 배터리는 일반적으로 8~10년의 사용 후 성능이 저하되어 교체가 필요하며, 이렇게 발생하는 폐배터리의 양은 전기차 보급이 증가함에 따라 기하급수적으로 늘어날 전망입니다. 배터리에는 리튬, 코발트, 니켈 등 희귀 금속이 포함되어 있어 적절히 재활용하지 않으면 귀중한 자원이 낭비되고 환경 오염의 원인이 될 수 있습니다.
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한국은 전기차 보급률이 빠르게 증가하고 있는 국가 중 하나입니다. 정부의 친환경차 보급 정책과 충전 인프라 확충에 힘입어 전기차 등록 대수가 매년 크게 늘어나고 있습니다. 이에 따라 몇 년 후에는 대량의 폐배터리가 발생할 것으로 예상되며, 이를 효율적으로 처리하고 재활용하는 시스템 구축이 시급한 상황입니다.
폐배터리 문제는 단순히 환경적 측면만이 아니라 경제적 가치 창출이라는 이중적 목표를 가진 과제로 인식되고 있습니다.
전기차 시대와 폐배터리 문제의 심각성
디밀리언의 기술은 이러한 문제를 해결하는 데 중요한 실마리를 제공합니다. 자동화된 해체 시스템은 작업자의 안전을 보장하면서도 효율성을 높이고, AI 기반 진단 시스템은 재사용 가능한 배터리를 정확하게 선별하여 자원 낭비를 최소화합니다. 또한 디지털 이력 관리 시스템을 통해 배터리 재사용 시장의 투명성과 신뢰성을 높일 수 있습니다.
국내 실증 및 글로벌 시장 진출 계획
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디밀리언 관계자는 "이번 육성사업으로 AI 기반 해체 자동화 기술과 배터리 진단 알고리즘을 고도화하고, 국내 배터리 재제조 기업과의 협력을 통해 실증을 진행할 것"이라고 밝혔습니다. 실증 작업은 기술의 실용성을 검증하고 현장에서 발생할 수 있는 문제점을 파악하여 개선하는 중요한 과정입니다. 국내 배터리 재제조 기업들과의 협력을 통해 실제 폐배터리를 대상으로 해체 및 진단 기술을 테스트하고, 그 결과를 바탕으로 시스템을 최적화할 계획입니다.
국내 시장에서의 기술 검증과 함께 디밀리언은 글로벌 시장 진출도 적극적으로 추진하고 있습니다. 회사 측은 베트남 등 글로벌 전기 이륜차 시장을 중심으로 해외 확장을 추진할 예정이라고 밝혔습니다.
베트남은 최근 전기 이륜차(전기 오토바이, 전기 스쿠터) 시장이 급성장하고 있는 지역입니다. 도시화가 빠르게 진행되고 환경 규제가 강화되면서 전기 이륜차 수요가 폭발적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 배터리 수요도 함께 늘어나고 있습니다.
전기 이륜차용 배터리는 전기차용 배터리보다 크기가 작고 구조가 상대적으로 단순하지만, 교체 주기가 짧고 개별 사용자가 관리하기 때문에 폐배터리 회수 및 재활용 체계 구축이 더욱 중요합니다. 디밀리언의 가변형 해체 알고리즘은 다양한 형태와 구조의 배터리에 대응할 수 있어, 전기 이륜차 시장에서도 효과적으로 활용될 수 있습니다.
베트남 시장 진출이 성공한다면, 이는 동남아시아 전역으로 사업을 확장하는 발판이 될 수 있습니다. 순환 경제 모델 구축과 지속 가능한 미래
디밀리언의 기술이 지향하는 최종 목표는 배터리 순환 경제 모델의 구축입니다. 순환 경제란 자원을 채취하고 사용한 후 폐기하는 선형 경제 모델에서 벗어나, 사용된 제품과 자원을 회수하여 재사용하고 재활용함으로써 자원의 순환을 지속하는 경제 시스템을 의미합니다.
배터리 산업에서 순환 경제를 실현하기 위해서는 사용 후 배터리를 효율적으로 회수하고, 상태를 정확히 진단하여, 재사용 가능한 배터리는 다시 활용하고, 재사용이 어려운 배터리는 원자재를 추출하여 새로운 배터리 생산에 투입하는 체계적인 시스템이 필요합니다. 디밀리언의 자동화 기술은 이러한 순환 경제 모델의 핵심 요소입니다. AI 비전과 로봇 기술을 활용한 자동 해체는 배터리를 안전하고 효율적으로 분해하여 재사용 가능한 부품과 원자재를 회수할 수 있게 합니다.
멀티센서 기반 진단 기술은 각 배터리의 상태를 객관적으로 평가하여 최적의 재사용 방안을 결정합니다. 디지털 배터리 이력 데이터는 배터리의 전체 생애주기를 추적하고 관리하여 재사용 시장의 신뢰성을 높입니다. 잔존 수명이 70~80%에 달하는 배터리를 ESS로 재사용하는 것은 경제적으로나 환경적으로 큰 의미가 있습니다.
전기차에서는 성능 저하로 사용하기 어려운 배터리라도 ESS에서는 충분히 활용 가능합니다. ESS는 태양광이나 풍력 같은 재생 에너지의 간헐성 문제를 해결하고 전력망의 안정성을 높이는 데 중요한 역할을 합니다.
폐배터리를 ESS로 재사용함으로써 새로운 배터리 생산을 줄이고, 재생 에너지 활용도를 높이며, 전체 탄소 배출량을 감소시킬 수 있습니다. 기후테크 스타트업으로서의 역할과 의미
디밀리언이 선정된 기후테크 스타트업 육성사업은 기후 위기에 대응하는 혁신 기술을 가진 스타트업을 지원하는 프로그램입니다. 기후 변화는 인류가 직면한 가장 심각한 도전 과제 중 하나이며, 이를 해결하기 위해서는 기술 혁신이 필수적입니다.
특히 에너지, 수송, 제조 등 탄소 배출이 많은 분야에서 혁신적인 기술 개발과 적용이 시급합니다.
글로벌 시장으로의 확장 가능성
전기차는 탄소 중립을 실현하기 위한 중요한 수단이지만, 배터리 생산과 폐기 과정에서 환경 부담이 발생할 수 있습니다. 배터리 생산에는 많은 에너지가 소요되고 희귀 광물 채굴 과정에서 환경 파괴가 일어날 수 있습니다. 따라서 전기차의 환경적 이점을 극대화하기 위해서는 배터리를 최대한 오래 사용하고, 사용 후에는 효율적으로 재활용하는 것이 중요합니다.
디밀리언의 기술은 바로 이러한 목표를 달성하는 데 기여합니다. AI 로보틱스 기술을 활용한 자동화는 폐배터리 재활용 산업의 경제성을 높이는 동시에 환경 부담을 줄입니다. 자동화를 통해 인건비를 절감하고 작업 속도를 높이면 재활용 비용이 감소하여 재활용 산업의 경쟁력이 향상됩니다.
또한 정밀한 해체와 분류를 통해 재사용 가능한 부품의 회수율을 높이고 원자재 손실을 최소화할 수 있습니다. 이는 새로운 배터리 생산에 필요한 원자재 채굴을 줄여 환경 보호에 기여합니다.
한국 배터리 산업 생태계에 미치는 영향 한국은 세계적인 배터리 생산 강국입니다.
LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 국내 배터리 제조사들은 글로벌 시장에서 높은 점유율을 차지하고 있으며, 전기차용 배터리 기술 개발을 선도하고 있습니다. 이러한 강점을 바탕으로 배터리 재활용 분야에서도 경쟁력을 확보한다면, 배터리 생산부터 재활용까지 전체 가치사슬을 아우르는 완전한 생태계를 구축할 수 있습니다.
디밀리언의 기술은 한국 배터리 산업 생태계에 새로운 가치를 더합니다. 배터리 제조사들은 자사 제품의 재활용 체계를 구축함으로써 제품 생애주기 전체에 대한 책임을 다하고 환경 규제에 대응할 수 있습니다. 유럽연합을 비롯한 여러 국가들은 배터리 생산자에게 재활용 의무를 부과하고 있으며, 이러한 규제는 점점 강화되고 있습니다.
효율적인 재활용 기술을 확보하는 것은 글로벌 시장에서 경쟁력을 유지하는 데 필수적입니다. 또한 재활용을 통해 회수된 원자재는 새로운 배터리 생산에 투입될 수 있어 원자재 공급의 안정성을 높입니다.
리튬, 코발트, 니켈 등 배터리 핵심 원자재는 특정 국가에 편중되어 있어 공급 불안정성이 존재합니다. 재활용을 통한 원자재 회수는 수입 의존도를 낮추고 공급망 리스크를 줄이는 효과가 있습니다. 이는 국가 경제 안보 차원에서도 중요한 의미를 갖습니다.
기술 개발의 지속과 향후 과제 디밀리언은 이번 육성사업을 통해 AI 기반 해체 자동화 기술과 배터리 진단 알고리즘을 더욱 고도화할 계획입니다.
현재의 기술 수준에서 더 나아가 다양한 배터리 형태와 구조에 더욱 정확하게 대응하고, 해체 속도를 높이며, 진단 정확도를 향상시키는 것이 주요 목표입니다. 딥러닝 모델의 학습 데이터를 확대하고 알고리즘을 개선하여 AI 시스템의 성능을 지속적으로 향상시킬 것입니다.
국내 배터리 재제조 기업과의 협력을 통한 실증은 기술 개발의 중요한 단계입니다. 실제 현장에서 다양한 종류의 폐배터리를 처리하면서 시스템의 성능을 검증하고, 예상치 못한 문제점을 발견하여 개선할 수 있습니다.
실증을 통해 얻은 데이터와 경험은 시스템 최적화와 상용화를 위한 귀중한 자산이 될 것입니다. 글로벌 시장 진출을 위해서는 현지 시장의 특성과 요구사항을 파악하고 이에 맞는 솔루션을 제공하는 것이 중요합니다. 베트남을 비롯한 동남아시아 시장은 전기 이륜차 중심으로 발전하고 있어 이륜차용 배터리에 최적화된 시스템 개발이 필요할 수 있습니다.
또한 현지 파트너와의 협력, 규제 환경 이해, 비즈니스 모델 구축 등 기술 외적인 요소들도 성공적인 시장 진출을 위해 중요합니다. 디밀리언의 도전은 단순히 하나의 기업이 성장하는 것을 넘어, 한국의 배터리 재활용 기술을 세계에 알리고 글로벌 기후 위기 대응에 기여하는 의미를 갖습니다.
AI와 로보틱스 기술을 활용한 혁신적 접근은 폐배터리 문제 해결의 새로운 가능성을 제시하며, 순환 경제 실현과 지속 가능한 미래 구축에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
최민수 기자
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[참고자료]
vertexaisearch.cloud.google.com
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