SK온(대표 유정준·이석희)과 SK엔무브(대표 김원기)가 전기자동차(EV)용 액침냉각 기술을 선보인다.
SK온은 3월5일 개막하는 국내 최대 배터리 전시회 인터배터리 2025에서 배터리의 안전성과 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 차세대 액침냉각 기술을 전시할 예정이다.
액침냉각은 절연성 냉각 플루이드(Thermal Fluids)를 배터리 팩 내부에 순환시켜 열을 효과적으로 방출하는 시스템으로 냉매가 배터리 셀과 직접 접촉하기 때문에 공랭, 수랭 등 간접 냉각 방식보다 온도 상승을 더욱 효율적으로 억제한다.
급속충전 등 발열이 심한 상황에서 배터리 셀 온도를 일정 수준 이하로 유지하면 열 폭주(Thermal Runaway) 발생을 방지해 화재나 폭발 위험성을 대폭 낮출 수 있다.
액침냉각은 우수한 발열 제어 성능을 토대로 급속 충전 환경에서 셀의 온도를 낮게 유지해 주고 셀간 온도 편차를 줄여 배터리 수명 연장에도 기여해 전기자동차, ESS(에너지저장장치), 데이터센터 등 산업 분야에서 각광받고 있다.
SK온과 SK엔무브가 개발하고 있는 액침냉각 배터리 팩은 냉각 플루이드와 셀의 접촉 면적을 극대화하는 최적의 유로 설계로 냉각 효율을 향상시켰으며 화재 시 플루이드가 원활히 공급되는 시스템을 도입해 열 확산 방지 성능을 높였다.
SK온은 독자적인 무선 BMS(배터리 관리 시스템)를 접목해 액침냉각의 성능을 극대화할 방침이다.
배터리 셀 탭에 무선 칩을 직접 부착하고 무선 칩이 수집한 정보를 모듈의 안테나가 BMS에 전송하는 구조를 고안함으로써 액침냉각 모듈 내부에 별도 케이블이 없어 냉각 플루이드가 원활하게 흐를 수 있으며 단순한 구조와 우수한 물리적 안전성 덕분에 플루이드의 잠재적 누출 위험이 줄어들고 방수 성능이 향상된다.
또 여유 공간이 확보되면서 에너지밀도 개선, 자동차 진동 등에 따른 케이블, 커넥터의 결함 발생 원천 차단을 통한 신뢰성 제고 효과도 기대되고 있다.
무선 BMS 기술이 상용화되면 배터리 여권 보급 및 활성화도 앞당겨질 전망이다.
SK엔무브는 안정적인 고급 윤활기유 공급을 바탕으로 한 원재료 경쟁력과 다양한 액침냉각 솔루션별 최적화된 냉각 플루이드 기술력에 기반해 글로벌 액침냉각 시장에서 입지를 공고히 하고 있다.
2023년 SK텔레콤과 협력해 SK텔레콤 데이터센터에 SK엔무브 냉각 플루이드를 적용하고 실증 평가를 진행한 결과 공랭식 대비 총 전력 소비를 37% 절감하는 성과를 거두었다. 2024년에는 한화에어로스페이스와 불연 ESS 액침냉각 개발에 성공했다. 
박기수 SK온 연구개발(R&D) 본부장은 “전기자동차 보급률이 높아질수록 안전성이 중요해지는 만큼 앞으로 액침냉각 및 무선 BMS에 대한 수요가 커질 것”이라고 예상했다. (윤우성 선임기자)