LTO 배터리 장착 중인 대전 1호선 중전철
국내 LTO 배터리 개발·제조 기업인 그리너지가 철도차량 제어전원용 배터리 팩(Auxiliary Power System, APS)을 성공적으로 개발하며 주목받고 있다.
그리너지는 작년 7월 LTO 배터리를 활용한 APS 개발을 완료한 뒤 대전 지하철 1호선 철도차량에 장착해 약 2000km의 실제 운행 검증을 완료했다고 17일 밝혔다. 이는 철도차량 개조 신고를 마친 후 영업선에 투입해 기능과 성능, 안전성을 확인한 것으로, 철도 배터리 산업에서 중요한 전환점이 될 전망이다.
철도차량의 제어전원용 배터리 팩은 차량 구동 전원을 제외한 제어, 통신, 공조 등 필수 시스템에 전력을 공급하며, 비상 상황 발생 시 승객의 안전을 위한 전원을 제공한다. 특히 폭설이나 혹한 상황에서도 제어전원 배터리는 승객의 안전에 대한 최후의 보루로써 그 기능을 다해야 하는데, 영하 30도에서도 별도의 히팅 시스템 없이 출력이 가능한 LTO 배터리가 제어전원용 배터리에 더욱 적합하다.
현재 제어전원 배터리 시장은 주로 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 배터리가 사용되고 있다. 그러나 Ni-Cd 배터리는 유해물질을 포함하고 있어 취급 및 폐기에 주의를 요하며, 주기적으로 탈거해 증류수를 보충하거나 Call Balancing과 같은 유지보수 작업을 필요로 한다. 이러한 한계는 유지비용을 증가시키며 철도 운영 효율성을 저하시킨다. 이를 개선하기 위해 리튬 배터리가 대안으로 검토되고 있으나 고밀도 승객 운송 환경에서는 화재 위험성이 중대한 문제로 지적되고 있다. 도시철도처럼 대중교통의 핵심 인프라에서는 안전성이 가장 중요한 요건으로 꼽히기 때문이다. 이에 비해 LTO 배터리는 국내외에서 이미 검증된 화재 안정성과 긴 수명을 자랑하며, 기존 배터리 기술의 한계들을 해결할 유력한 대안으로 평가받고 있다.
실제 운행 중인 LTO 배터리 적용 대전 1호선 중전철
대전 수소트램, LTO 배터리 채택으로 안전성 강화
대전시는 2호선 수소트램에 적용할 배터리로 LTO를 선정하며 안전성을 최우선으로 고려한 결정을 내렸다. 기존 리튬폴리머 배터리 대신 LTO를 채택한 이유는 유럽, 일본, 중국 등에서 운행 중인 트램에 LTO 배터리가 광범위하게 사용되고 있으며, 아직까지 화재 사고가 보고되지 않았기 때문이다. 이러한 글로벌 사례는 LTO 배터리가 높은 안전성을 보장하며 철도 산업에서 신뢰받는 기술임을 입증한다. 이와 더불어 대전시는 구동용 배터리뿐만 아니라 제어전원용 배터리에도 LTO를 적용하기로 발표했다. 이는 단순히 기술적 선택에 그치지 않고, 승객 안전을 최우선으로 고려한 정책적 결정으로 평가된다.
배터리 국산화의 첫 발, 철도 부품 시장에서의 도전
현재 국내에서 LTO 배터리를 개발·생산하는 기업은 그리너지가 유일하다. 만약 대전 수소트램에 그리너지의 LTO 배터리가 채용될 경우 이는 철도차량 배터리 시스템의 국산화 성공 사례로 기록될 가능성이 크다. 2018년 기준 세계 철도차량 부품 시장은 약 72조 원 규모로 추정되지만, 한국산 점유율은 1.3%에 불과해 국산화의 필요성이 지속적으로 제기되고 있다. 실제로 위례 트램의 경우 핵심 부품 31종 중 프레임과 윤축 등 14종(45.2%)이 중국산에 의존하고 있으며, 이를 가격으로 환산해보면 국산 4억4900만여원(총액 대비 21%), 중국산 16억700만여원(75%), 독일산 7900만여원대(4%)로 국산율이 낮다. 위례 트램에 적용되는 LTO 배터리 역시 일본산 제품을 사용하고 있다. 이러한 현실은 국내 철도차량 부품의 국산화가 얼마나 중요한 과제인지를 보여준다.
그리너지가 대전 수소트램을 시작으로 국내외 철도 프로젝트에 LTO 배터리를 공급하게 된다면 이는 철도차량 부품 국산화뿐 아니라 글로벌 시장에서의 경쟁력을 강화하는 데 중요한 발판이 될 것이다. 또한 동탄 트램 등 각 지자체에서 추진하고 있는 주요 트램 사업에서도 LTO 배터리가 검토되고 있어 향후 국내 트램 사업의 핵심 기술로 자리잡을 가능성이 높다.
글로벌 시장에서 그리너지의 가능성과 잠재력
현재 전국에는 약 9000대의 철도차량이 있으며, 각 편성당 2~3개의 제어전원장치가 장착된다. 또한 대전, 동탄, 울산, 제주 등 20여 개 지자체에서 트램 사업을 추진하고 있다. 이중 LTO 배터리가 대체할 수 있는 시장 규모는 매우 클 것으로 전망된다. 유럽, 일본, 중국 등 글로벌 시장에서도 LTO 배터리는 높은 안정성과 긴 수명을 바탕으로 점유율을 확대하고 있어 그리너지가 해외 시장에 진출할 가능성도 열려 있다. 이는 단순히 국내 기술력의 증명에 그치지 않고, 글로벌 철도 산업의 주요 공급자로 자리잡는 데 중요한 역할을 할 수 있다.
LTO 배터리는 긴 수명, 낮은 유지비용, 뛰어난 안전성을 바탕으로 철도 산업의 새로운 표준이 될 가능성을 보여주고 있다. 그리너지가 이 기술을 통해 철도 부품 국산화와 글로벌 경쟁력을 확보하며 새로운 도약에 성공할지 귀추가 주목된다.
그리너지가 자체적으로 개발한 LTO (리튬티탄산화물) 이차전지는 기존 이차전지와 달리 음극으로 사용되던 흑연을 LTO로 대체하는 이차전지로 기존 리튬이온 배터리 대비 우수한 안전성과 높은 효율을 보이는 것이 특징이다. LTO 이차전지는 안정성, 고출력, 고수명 등의 장점이 있어 중장비, 조선 해양, 철도, 국방, 에너지저장장치(ESS) 등 다양한 산업 분야에서 걸쳐 전동화를 촉진할 수 있는 에너지 솔루션으로 주목받고 있다. 그리너지는 국내외 여러 투자자들로부터 현재까지 총 368억원 규모의 투자금을 이미 유치했으며, 독자적인 기술을 기반으로 미국과 유럽에 위치한 글로벌 투자사들로부터 많은 관심을 받고 있다.
출처 : 그리너지
