몰든, 매사추세츠--(뉴스와이어)--난연성 고성능 나트륨 이온(sodium-ion) 배터리 분야의 선구자인 알심 에너지(Alsym Energy)가 최근 출시한 ‘Na-시리즈(Na-Series)’ 나트륨 이온 배터리 개발에 사용된 독자적인 물리 지식 반영(physics-informed) AI 플랫폼의 세부 정보를 발표했다. 알심은 기초 물리학 모델과 AI, 자율 테스트 및 독자적인 분자 진단 기술을 폐쇄 루프(closed-loop) 시스템에 통합하여, 개발 주기의 모든 단계에서 더 안전하고 저렴한 상용화 배터리 설계를 가속화하고 있다.

전 세계적으로 전력 수요가 급증함에 따라 리튬 이온 배터리의 한계, 특히 안전 및 공급망 제약에 대한 문제가 점점 더 분명해지고 있다. 리튬 이온의 화학적 특성은 인화성 및 제한된 글로벌 공급망 의존도와 같은 본질적인 과제를 안고 있다. 이러한 문제는 더 높은 에너지 밀도로 인해 화재 위험이 크게 증가하는 대규모 에너지 저장 장치(ESS)에서 더욱 심각해지며, 다양한 산업 분야의 수요 증가는 공급망에 부담을 주고 에너지 안보를 위협한다.

동시에 혁신 속도 또한 더욱 빨라져야 한다. 기존 배터리 솔루션이 오늘날의 인프라 수요, 특히 도심 지역에서 요구되는 비용, 안전성, 성능을 충족하도록 설계되지 않았기 때문이다. 화재 리스크로 인한 허가 제한과 장기 지연은 ESS 프로젝트 사업자의 최대 고민거리이다.

알심의 물리 지식 반영 AI 플랫폼은 배터리 혁신을 가속화하도록 설계되어 새로운 화학 물질이 발견, 개발 및 확장되는 방식을 근본적으로 개선한다.

· 물리 지식 가이드(physics-guided) AI를 사용해 관리 불가능한 범위의 가능한 배터리 화학 후보군을 압축한다. 후보 물질을 개별적으로 탐색하는 대신, 배포 가능한 난연성 고성능 배터리 화학으로 빠르게 최적의 조합을 도출한다.

· 머신러닝을 자동화된 폐쇄 루프 실험과 통합해 각 테스트에서 최대한의 실질적인 통찰(actionable learning)을 추출하며, 전통적 시행착오 방식을 넘어 소재, 셀 설계, 작동 조건 전반에 걸쳐 진전을 가속화한다.

· 지속적인 전기화학, 소재, 분자 진단 및 피드백을 적용해 배터리가 어떻게 작동하는지뿐 아니라 왜 그렇게 작동하는지를 이해하며, 실험실에서 프로토타입, 파일럿, 상업 생산까지의 표적 최적화와 예측 가능한 양산 규모 확대(scaling)를 가능하게 한다.

· 소재, 셀 아키텍처, 제조 공정의 AI 최적화 시스템 레벨 엔드투엔드 통합 설계(co-design)를 추진해, 성능, 안전성, 비용, 제조 가능성을 대규모로 동시에 달성하도록 보장한다.

이러한 혁신 플랫폼 접근 방식은 알심 Na-시리즈 개발의 기반이 되며, 회사가 사업을 확장함에 따라 지속적인 혁신을 신속하게 제공할 수 있는 입지를 다져준다.

알심의 Na-시리즈 나트륨 이온 배터리는 1년도 채 되지 않아 식별, 테스트, 개발 및 구축이 완료된 화학 물질을 활용하여 빠르게 완성되었다. Na 시리즈 배터리는 난연성이면서 고성능, 경제성, 경쟁력 있는 에너지 밀도를 제공한다. 풍부하고 널리 이용 가능한 소재를 활용함으로써, 이 기술은 기존 리튬이온 솔루션 대비 안전하고 회복탄력성이 뛰어난 공급망 우위도 제공한다.

크리파 바라나시(Kripa Varanasi) 박사 MIT 공학 교수 겸 알심 에너지 공동창립자는 “에너지 전환은 에너지 저장에 대한 더 나은 해답을 수십 년간 기다릴 수 없다”라며 “필요한 것은 혁신을 실제 인프라로 상용화하는 근본적으로 더 빠른 방법이다. 과제는 더 이상 발견만이 아니라 배포이다. 물리 지식 반영 AI, 심층 전기화학 전문성, 셀 아키텍처·운영·제조 전반의 시스템 레벨 인텔리전스를 통합함으로써, 핵심 인프라를 위한 더 안전하고 비용 효율적인 배터리 기술의 지속적 혁신과 대규모 보급이 가능한 플랫폼을 구축했다”라고 말했다.

Na 시리즈 배터리, 비발화성 테스트 통과

알심은 처음부터 진정으로 난연성이면서 고성능인 배터리 화학 개발이라는 명확한 목표를 설정했다. 물리 지식 반영 AI 플랫폼이 이 목표를 가능하게 했으며, 열폭주(thermal runaway) 리스크를 제거하는 시스템의 발견 및 정교화를 안내하며 이러한 목표 달성을 가능하게 했다.

알심은 엄격한 테스트를 통해 자사 화학의 본질적 안전성을 검증했다. 가속 속도 열량 측정(ARC) 테스트에서 Na 시리즈 셀은 상온에서 400°C까지 가열되었으나 열폭주가 전혀 발생하지 않았다. 완전 충전된 셀에 대한 못 관통(nail penetration) 테스트에서도 어떤 시점에서도 파열, 화재, 화염이 관찰되지 않아, 기존 배터리 기술의 과제였던 치명적인 결함 양상(catastrophic failure modes)에 대한 시스템의 저항성을 입증했다. 이러한 결과는 시장 문제를 해결하도록 설계된 실질적 혁신을 제공하는 알심 플랫폼의 기술적 완성도를 강조한다.

무케시 채터(Mukesh Chatter) 알심 에너지 최고경영자는 “Na-시리즈의 안전성 덕분에 리튬 이온 배터리가 배치될 수 있는 모든 곳은 물론, 리튬 이온이 들어갈 수 없는 곳까지 모두 배치가 가능해졌다”라며 “균등화발전원가(LCOE) 측면의 우위도 분명하다. 넓은 작동 온도 범위가 상당한 운영비 절감을 가능하게 하며, 초기 비용은 셀 및 시스템 수준 모두에서 매우 경쟁력이 있다. 알심 Na 시리즈는 빠른 충방전 속도, 그리고 단기·중기·장기 방전 시간(duration)에 걸친 유연한 사용성까지 결합된 에너지 저장을 위한 최적의 배터리이다. 고객에게 이는 더 낮은 총소유비용(TCO), 리스크 감소, 간소화된 안전 및 열 관리 요건, 더 넓은 배포 유연성, 그리고 빠른 충전-방전과 동적 전력 가격을 활용한 최적화된 사이클링을 통한 수익성 극대화를 의미한다”라고 말했다.

알심의 Na 시리즈 배터리는 유틸리티 및 마이크로그리드, 데이터센터, 상업용 부동산, 산업 운영, 해양 환경, 국방 시스템, 가정용 에너지 저장 등 광범위한 용도를 지원한다. 알심은 현재 상용화 로드맵을 진전시키고 있으며, 2026년 3분기부터 전략적 파트너에게 셀과 모듈을 출하할 예정이다.

알심 에너지 소개

알심 에너지(Alsym Energy)는 배터리 화학을 재구상해 더 안전하고 확장 가능한 에너지 미래를 실현하고 있다. 회사의 주력 제품인 Na-시리즈(Na-Series)는 지구상에 풍부한 소재로 만든 난연성 고성능 저비용 나트륨 이온 배터리다. 이는 전통적 시행착오 실험 전용 방식보다 10배 빠르게 소재와 상업적으로 실행 가능한 화학의 발견을 가능하게 하는 독자적 물리 지식 반영 AI 플랫폼을 사용해 설계된다. 이 플랫폼은 배터리 분야의 딥테크(DeepTech) 전문성과 물리 지식 반영 AI를 결합해 구상에서 제조까지 전체 배터리 개발 프로세스를 가속화하는 폐쇄 루프 시스템이다. 알심의 Na 시리즈 기술은 열폭주를 제거하고, 데이터센터와 산업 시설부터 주거용 건물, 상업용 부동산, 광업, 군사 시설, 유틸리티 전력망에 이르기까지 에너지 저장이 필요한 모든 곳에 안전하고 대규모로 배포할 수 있게 한다. 넓은 작동 온도 범위로 안전이나 성능을 위한 냉난방(HVAC) 시스템이 불필요하며, 빠른 충전·방전율로 하루에 여러 사이클이 가능해 ESS의 경제성을 극대화한다. 알심 Na 시리즈: 에너지 저장을 위한 혁신적인 배터리.

자세한 정보는 alsym.com에서 확인할 수 있다.

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