허은 이온어스 대표가 이동형 ESS를 구성하는 전기차용 배터리팩을 설명하고 있다.
제주도에 설치된 전지차 폐배터리 활용 고정형 ESS ‘이고팡’. 

50kW급 차량 탑재형 이동형 ESS. 

2020년 글로벌 전기차 생산량 320만대. 국내 완성차 전체 생산 대수와 맞먹는다. 이제 전기차를 빼놓고는 자동차산업을 논할 수 없는 시대가 도래했다.

전기차 시장이 급격히 성장하며 전기차의 심장인 배터리와 그 후방산업으로 글로벌 기업들의 사활건 경쟁이 옮아가고 있다. 하지만 대규모 투자와 생산설비가 뒷받침되지 않고선 쉽사리 진입할 수 없는 게 배터리 시장의 특성이다.

이온어스(대표 허은)는 이같은 배터리산업의 틈새를 파고들어 새로운 사업모델을 구축해 주목받고 있다. 회사는 허은 대표가 지난해 설립한 창업 1년차 스타트업이다. 허 대표는 10년 넘게 관련 업계에서 ESS기술과 소프트웨어를 개발한 경험을 가진 엔지니어. 허 대표는 하루가 다르게 커가는 전기차 시장과 여기서 발생되는 폐배터리를 활용하는 사업모델을 무기로 창업을 결심했다.

전기차의 사용 후 버려지는 배터리, 이른바 폐배터리를 활용한 이동형 에너지저장장치(ESS)가 그것이다. 전기차의 폐배터리팩을 모듈화해 제작한 ESS를 차량에 탑재해 전력이 필요한 곳으로 이동할 수 있다.

지난 2018년 한국전력에서 이동형 ESS를 활용한 변압기 무정전 교체장치를 개발했지만 사업화에는 실패했다. 최근 산업통상자원부 산업융합규제특례심의위원회에서 이동형ESS로 규제샌드박스 특례를 승인받았다. 이동형 ESS와 관련한 규제와 법령, 인증기준들이 마련되면 사업화는 급물살을 탈 것으로 예상된다.

전기차 배터리는 장착 후 3, 4년 이면 충전량이 80%로 줄어든다. 시간이 지날수록 충전량은 급격히 감소해 배터리를 교환하거나, 차량을 교체하는 등 생명주기가 짧아진다. 자연히 폐배터리 발생량도 이에 비례해 늘어나게 된다. 공급체계만 제대로 구축되면 여기서 나오는 폐배터리를 기반으로 하는 산업생태계가 조성될 것이라는 게 허 대표의 생각이다.

허 대표는 “일반 ESS용 배터리는 과충전이나 한번 고온에 노출되면 손상 복구가 안된다. 또 ESS 사이트를 구성하는 외부환경에도 많은 영향을 받는다. 반면 눈, 비, 도로의 요철 등 온갖 가혹한 환경에서 사용되는 전기차용 배터리는 같은 셀을 사용함에도 안전성이 월등하다. ESS에 전기차용 폐배터리를 사용하는게 유리한 이유”라고 설명했다.

허 대표가 개발에 참여해 2018년 제주도에서 선보인 ‘이고팡(e-GOPANG)’은 국내 최초로 폐배터리를 이용한 이동형 ESS를 설치해 전기차를 충전하는 서비스다. BMW i3 10대의 배터리팩으로 제작된 이고팡은 풍력발전으로 전기를 생산해 3대의 급속충전기, 5대의 완속충전기를 운영할 수 있다.

이고팡을 통해 가능성을 확인한 허 대표는 이를 차량 탑재 이동형 ESS로 눈을 돌렸다. 장소를 옮겨가며 전력을 생산할 수 있는 디젤발전기를 이동형 ESS로 대체한다는 사업 구상을 수립한 것이다.

방송·영화 등 야외촬영, 지역행사·학교축제, 콘서트 및 야외음악공연 등에 쓰이는 디젤발전기 시장은 연간 7600억원 가량. 대형 행사의 경우 이동형 ESS를 다수 배치해 행사장을 찾는 전기차의 충전시설로도 활용할 수 있다. 주로 50kW급 디젤발전기가 쓰이는 데 이는 BMW i3 6대의 배터리팩 6개를 이용한 ESS의 발전량과 맞먹는다.

공공부문과 건설현장에선 전기차 폐배터리로 제작한 고정형 ESS의 활용도가 높을 것으로 전망된다. 2019년 기준 국내 도로교량 및 터널에 설치된 디젤발전기는 7700여대. 화재나 교통사고 시 환기와 조명이 유지되기 위해선 이를 대비하는 발전설비가 필수다. 하지만 주기적으로 연료를 채워야하고 시험운전과 설비관리를 위해 인력이 투입돼야 한다. 연간 연료비용만 6300억원이 들어간다. 하지만 고정형 ESS는 연료비 절감은 물론 각 사이트를 온라인으로 연결해 중앙에서 컨트롤 할 수 있어 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.

건설현장 역시 마찬가지다. 고정형 ESS는 최근 산업계의 화두가 된 ‘ESG경영’면에서 유리해 대기업들의 관심이 높을 것으로 전망된다. 또 온라인 통신망 관리를 통해 데이터를 축적하면 ESS 배터리팩의 수명과 충방전량 예측이 가능해지고, 사고발생 가능성도 줄일 수 있어 ‘빅데이터’ 역할도 가능할 것으로 예측된다.

이같은 범용성 뿐 아니라 경제성 면에서도 이동형 ESS는 디젤발전기를 크게 앞선다. 물론 대당 가격은 이동형 ESS가 10배 가량 비싸다. 하지만 디젤발전기를 하루 가동하는데 드는 연료비가 20만원인데 비해, 이동형 ESS는 심야전력을 이용해 충전할 경우 최대 2만원을 넘지 않는다. 또 소음이나 매연 발생이 없어 사용 지역 주변의 민원 걱정도 없다. 허 대표를 만나는 공공기관이나 관련 업계 관계자들이 하루라도 빨리 이동형 ESS가 상용화됐으면 좋겠다고 말하는 이유가 여기에 있다.

이온어스는 올해 본격적인 마케팅을 통해 시장 선점에 나설 계획이다. 이달 중 50kW급 차량형 ESS의 시제품이 나온다. 이를 오는 6월 예정된 국내 ESS 관련 행사인 ‘세계 에너지저장시스템 엑스포(ESS EXPO)’에서 선보인다는 계획이다. 행사기간 동안 사용할 전력은 부스내 이고팡을 설치해 공급할 예정이다.

허 대표는 “50kW급은 시작에 불과하며 100kW, 250kW급 이동형 ESS도 언제든 생산 가능하다. 차량만 1.5t에서 카고, 트레일러 등 큰 차에 실으면 되는 것”이라며 “창업 3년차 쯤에는 100% 국내 생산과 더불어 배터리팩 공급처도 다변화해 순수 국산 ESS를 생산하는 게 목표”라고 말했다. 유재훈 기자

사진=박해묵 기자

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