부산시가 양자기술 응용 서비스 개발에서 실증, 활용까지 전주기 양자산업 생태계 조성에 시동을 걸었다. 지역 산·학·연 협력을 토대로 양자기술 연구·확산 기반을 마련하고 응용 기술 및 서비스를 실제 산업 현장에 적용하며 양자산업 전환 거점 도시로 거듭난다.
부산정보산업진흥원과 부산대, 네오텍, 동일고무벨트, 코뱃이 협력해 '양자센서 기반 배터리 검수 시스템' 설계 및 부품을 제작 중이며, 이후 기술 고도화와 실증을 계획하고 있다.
이번 시스템 개발·실증은 과학기술정보통신부와 한국지능정보사회진흥원(NIA)이 지원하는 '2025년 수요기반 양자기술 실증 및 컨설팅 사업'의 일환이다.
과기정통부와 NIA는 지역 수요와 연계를 통한 양자기술과 산업의 융합사례 발굴, 생태계 활성화를 목적으로 사업을 기획했다. 이를 통해 양자기술 수요기업과 공급기업(기관)을 매칭해 양자기술 활용 모델을 발굴·실증한다. 또 양자기술 도입 및 양자기술 기반 체제 전환을 희망하는 기업에 컨설팅을 제공한다. 사업 기간은 지난 7월부터 내년 말까지 18개월이다.
부산시는 부산정보산업진흥원 주관으로 분야별 전문기술을 보유한 기업과 '양자 자기장 센서를 이용한 배터리 결함 진단 실증 및 지역 양자기술 도입 컨설팅 지원' 과제를 수행하고 있다.
부산대는 양자 자기장 센서를 이용한 배터리 진단 장치 설계와 기술을 검증하고 네오텍은 센서 제어 소프트웨어(SW) 개발과 계측 데이터를 수집한다. 동일고무벨트는 진동 억제 복합 기능성 소재와 차폐 챔버 등 하드웨어(HW) 제작을 맡았다. 코뱃은 기술 수요기업으로 개발 시스템을 현장에 도입해 양자기술 기반 배터리 검수 시험 환경을 구축한다.
전 세계적으로 배터리 시장은 고공 성장세다. 하지만 화재를 비롯한 안전성 문제는 여전히 이슈다. 최근 발생한 전기차 화재에서 원인으로 지목된 배터리는 대부분 제조사와 완성차 업체 안전 기준을 통과한 제품이다. 관련 업계와 시장은 보다 정확하고 신속한 배터리 검사 기술을 요구하고 있다.
배터리 검사에는 주로 개방전압(OCV) 측정이나 초음파 및 열화상 기반 비파괴 검사, X-레이 검사 등을 이용한다.
대표적인 배터리 검사 기술인 OCV 측정은 배터리 셀 전압 변화를 관찰해 불량 여부를 판단한다. 하지만 미세한 셀 내부 접촉 결함이나 전극 간 불균일성으로 인한 불량 검출은 어렵다. 비파괴 검사는 실시간으로 미세 화학 반응이나 균열을 정확히 추적하는 데 한계가 있다,
X-레이 검사는 내부 구조를 직접 눈으로 확인할 수 있어 다른 검사보다 내부 결함을 찾는데 용이하다. 하지만 검사에 필요한 장비 구축 비용, 낮은 검사 속도, 해상도 문제 등 대량 생산 라인에 적용하기에는 아직 부적합하다는 평가다.
컨소시엄이 개발·실증하는 시스템은 양자 센서로 배터리 내 자기장 및 전류 분포를 높은 정밀도로 측정해 기존 검사로는 어려운 배터리 내부 잠재적 위험 요소까지 잡아낼 수 있을 것으로 예상한다.
컨소시엄은 연내 실증 시제품 제작에 필요한 부품, 장비, SW 개발과 디자인까지 완료할 계획이다. 이어 내년 초에는 실증 시제품을 제작해 수요기업 코뱃 배터리 검수 시험 환경에 적용, 실증을 수행한다.
내년 사업 2차연도는 실증과 함께 시스템 고도화에 나선다. 현장 실증에서 나타난 양자센서 기반 배터리 검수 시스템의 개선점을 도출해 보완하고 중장기 활용 방안을 마련한다.
정부는 현재 국내 제조·반도체 역량을 활용한 양자 하드웨어(HW)시스템 및 소부장(소재·부품·장비)기업 육성에 나섰다. 양자 전환 가능성이 높은 인접 분야나 지역 특화 첨단산업 등이 밀집한 거점 5곳을 양자 클러스터로 지정해 양자기술 혁신 생태계 허브로 만드는 사업 계획도 제시했다.
부산시와 부산정보산업진흥원은 사업의 일환으로 시스템 개발·실증과 함께 양자기술 수요기업을 선정해 맞춤 컨설팅을 제공한다. 지역 특화산업과 연계해 양자기술 도입·전환을 희망하는 공공 및 민간 수요처를 발굴하고 양자기술 도입 가능성과 애로사항 해법을 모색하는 방향의 컨설팅으로 구성된다.
올해는 부산시설공단, 뷰런테크놀로지, 크로스허브, 더블오, BNK시스템, 이진씨엔에스 6개 수요기업을 발굴하고 컨설팅했다.
부산시설공단은 컨설팅에서 교통약자 이동 편의를 위한 특별교통수단 '두리발' 배차 시스템 최적화에 양자기술 도입을 검토한다. 라이다(LiDAR) 기반 인공지능(AI) 인지SW 전문기업 뷰런테크놀로지는 양자광학 기반 차세대 라이다 기술 도입 가능성을 타진한다.
지역 양자산업 생태계 활성화와 저변 확대 프로그램도 사업의 한 분야다. 지난 10월에는 '제4회 부산시 퀀텀 프런티어 포럼'을 열고 양자기술과 산업 간 연계 방안에 관한 산·학·연 의견을 수렴했다.
내년에도 양자산업 인식확산 세미나, 전시회 참가 등을 지속 추진하며 부산 양자 협력 클러스터 조성에 기여하고 지역 산업을 양자과학기술 시대에 걸맞게 혁신해 나간다는 목표다.
김태열 부산정보산업진흥원장은 “지역산업과 양자기술 융합 수요를 집중적으로 발굴 지원해 지역에 양자기술 응용 성공 사례를 창출하겠다”고 말했다.
공동기획:부산정보산업진흥원·전자신문
부산=노동균기자 defrost@etnews.com, 임동식기자 dslim@etnews.com