[서울=뉴스핌] 이나영 기자= 대성파인텍은 약 5kg 수준의 소형 단일 슈퍼커패시터 셀에서 정격전압 16.2~16.5V, 1000패럿(Farad) 용량 구현에 성공했다고 30일 밝혔다.

1패럿은 슈퍼커패시터가 1볼트 전압에서 1쿨롱(C)의 전하를 저장할 수 있음을 의미한다. 일반 커패시터가 수 피코패럿(pF)~수백 마이크로패럿(μF) 용량 단위인 것과 달리, 슈퍼커패시터는 재료 기술과 표면적 극대화 설계를 통해 수십~수천 패럿 규모의 대용량 구현이 가능하다.

회사에 따르면 슈퍼커패시터는 전기 이중층 커패시터(EDLC) 방식으로, 전극과 전해질 계면에 전하를 물리적으로 저장해 화학 반응이 수반되지 않는다. 이 때문에 빠른 충전, 50만회 이상 충·방전 가능, 높은 출력 효율, 긴 사이클 수명, 폭발 위험 최소화 등의 장점이 있다. 그러나 기존 상용 제품은 단일 셀 전압이 2.5~3V, 용량이 수십~수천 패럿에 그쳤고, 실사용전압을 위한 직병렬 연결 과정에서 발열·발화, 자가 방전율이 높아지는 한계가 있었다.

대성파인텍의 슈퍼커패시터 시제품. [사진=대성파인텍]

대성파인텍은 셀 자체 대형화를 통해 직병렬 연결을 최소화하고, 발열·발화, 자가 방전 문제도 개선했다. 회사 측은 "기존 단일 셀을 이용한 경우 수일 내 전압이 소실됐으나, 이번 개발 제품은 15~20일 이상 전압을 유지한다"고 설명했다.

대성파인텍 관계자는 이번 기술이 순간 출력이 중요한 드론, 방산 장비, 로봇 시스템부터 전기차 및 일반 차량 보조 전원까지 다양한 분야에 적용될 수 있다고 설명했다. 특히 버스 정류장·도로 하부 무선 충전기 등 차세대 충전 인프라에 적용될 경우, 배터리 기반 대비 설치 효율과 안정성이 향상될 것으로 기대된다.

글로벌 슈퍼커패시터 시장은 전기차, ESS(에너지저장장치), 스마트 인프라 확산과 맞물려 성장세가 예상된다. 대성파인텍은 초기 타깃 시장으로 자동차 전장, ESS 주파수 조정, 방산·드론 전력 시스템을 설정했으며, 장기적으로는 대규모 ESS와 공공 인프라 전력망까지 활용 범위를 넓힌다는 계획이다.

회사는 현재 창원 공장에 시제품 생산 설비를 갖추고 성능 검증을 진행 중이다. 향후 직병렬 구조 최적화, 원가 절감, 수율 안정화를 통해 양산 체제를 구축할 예정이다. 또한 소형 고용량 셀을 기반으로 전기차용 대형 모듈, ESS 맞춤형 모듈, 드론·방산용 경량 모듈 등 파생 제품 개발도 추진한다.

대성파인텍은 기존 사업과의 연계 전략도 검토 중이다. 자동차 부품 및 태양광 사업을 영위하는 회사는 슈퍼커패시터 사업을 통합 관리해 시너지를 창출할 계획이며, 태양광 모듈 효율 개선에 슈퍼커패시터 기술을 접목하는 방안도 논의하고 있다.

nylee54@newspim.com