동국대학교 WISE캠퍼스 창의융합공학부 한성익 교수가 SCI급 국제학술지 Applied Sciences의 Energy Science and Technology 저널에 단독저자로 논문을 게재했다.

이번 논문은 현재 전세계 산업계에서 많은 관심을 갖는 전기자동차용 리튬이온 배터리 분야에서 배터리 최적 충전기술에 대한 연구로 논문 제목은 “Study on Optimal Charging Current Protocol with Multi-Stage Constant Current Using Dandelion Optimizer for Time-Domain Modeled Lithium-Ion Batteries“이다. 현재 상용화된 리튬이온 배터리의 대부분의 충전방법은 일정전류-일정전압(Constant Current-Constant Voltage: CC-CV) 방법이다. CC-CV 충전방법은 충전 시간이 길고 충전 시 배터리 내부온도가 크게 상승하는 단점이 있다. 배터리 충전 시간이 길면 전기자동차 보급에 영향을 주고 배터리 충전 온도 상승은 배터리 수명 단축의 원인이 된다.

한성익 교수는 한국연구재단의 중견연구자 지원사업의 지원을 받아 기존의 상용화된 CC-CV 충전 방법의 단점을 개선하기 위해 자연에서 민들레(Dandelion) 홀씨의 공중 전파방식을 모사하는 Dandelion 최적화 기법을 리튬이온 배터리에 적용하여 최적화된 다단계 일정 전류 충전값을 산출하는 기법을 연구하여 가상환경에서 배터리 모델을 구현하여 모의실험을 수행하였고 실제 Panasonic NCR18650PF 리튬이온 배터리에 대한 충전 실험을 통해 검증하여 배터리 충전 시간 단축과 충전 온도 상승 방지를 동시에 달성하고 충전 효율을 개선하는 결과를 얻게됐다.

한교수는 개발된 최적 충전기술을 기존의 유사 최적 충전기술들과 충전 실험을 통해 비교하였으며 그 결과 개발된 충전 기술이 가장 높은 충전 성능을 보여주었다. 개발된 기술은 전기자동차 배터리 충전 기술 분야에서 충전 성능의 향상에 기여할 것으로 예상된다.