전기차 배터리 용량·수명 예측 AI, 더 똑똑해졌다

POSTECH·한양대 연구팀, AI에 물리 지식 더해 예측 성능 최대 20% 향상

포항공과대(POSTECH) 기계공학과 이승철 교수팀과 한양대 오기용 교수팀이 개발한 인공지능 기술이 물리 지식 기반 인공신경망을 사용해 배터리 용량 및 잔존수명 예측 정확도를 설명하고 있다. POSTECH 제공

[파이낸셜뉴스] 포항공과대(POSTECH) 기계공학과 이승철 교수팀과 한양대 오기용 교수팀이 리튬이온전지의 용량과 수명을 더 정확하게 예측할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발했다.

이를 통해 전기차 배터리가 방전되거나 수명이 다 돼 치명적인 사고가 일어나는 것을 방지할 수 있을 것으로 보인다. 또한 연구진은 이번 결과가 다양한 산업에서 신뢰성이 높은 물리 지식 기반의 AI를 적용할 수 있는 토대가 될 것으로 전망했다.

오기용 교수는 17일 "이번 연구결과가 차세대 전기차 배터리의 잔여 수명 예측에 활용돼 전기차 보급 활성화에 기여할 것"이라고 말했다.

배터리 용량을 예측하는 방법은 복잡한 배터리의 내부 구조를 단순화한 물리 기반 모델과 배터리의 전기적·기계적 응답을 활용한 AI 모델 두 가지로 나뉜다. 다만 기존의 AI 모델은 학습에 방대한 데이터가 필요한데다 학습하지 않은 데이터에 대해 예측 정확도가 매우 낮다.

연구진은 적은 학습데이터로도 정확히 예측할 수 있도록, 기존과 차별화된 특징 인자 추출 기법과 물리 지식 기반 신경망을 융합했다. 그 결과, 다양한 용량과 수명 분포를 지닌 테스트용 배터리의 용량 예측 정확도를 최대 20% 향상시켰으며, 일관된 결과를 확인해 신뢰성을 확보했다.

이승철 교수는 "물리 지식을 활용해 데이터 기반 AI의 한계를 뛰어넘고, 차별화된 특징 인자 추출 기법의 개발로 빅데이터 구축의 어려움을 극복했다"고 말했다.

한편, 이번 연구성과는 에너지 분야 국제 학술지 '어플라이드 에너지(Applied Energy)' 6월 1일자에 실릴 예정이다.
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