중국의 청정 에너지 전환이 가속화되는 가운데, 쩐 리순 에너지 테크놀로지스(Zsen Risun Energy Technologies)는 오늘 상하이에서 열린 '2024 국제 에너지 저장 기술 박람회(International Energy Storage Technology Exhibition)'에서 노바가드 S5(NovaGuard S5) 홈 에너지 저장 시스템을 공식 출시했다. 이번 출시는 회사의 R&D 여정에 있어 하나의 이정표를 의미하며, 노바가드 S5는 12개월간의 다기능 협업 개발 프로세스를 통해 에너지 밀도를 25% 향상시키고, 충전 속도를 40% 빠르게 하며, 수명을 15년으로 연장함으로써 주거용 배터리 성능에 대한 새로운 기준을 제시한다. 이번 박람회의 주제는 ‘녹색 저장, 미래 에너지(Green Storage, Future Energy)’로, 42개 국가에서 온 3만 5천 명 이상의 참관객이 참여해 올해 아시아 최대 규모의 에너지 저장 분야 이해관계자 모임이 되었다.
맥락: 탈탄소화 경주
이 박람회는 중요한 시점에 개최된다. 중국 국가에너지국(National Energy Administration)의 보고에 따르면, 2024년 상반기 주거용 태양광+에너지저장장치(ESS) 설치량이 전년 동기 대비 98% 급증했으며, 이는 국가 차원의 인센티브와 전력망 신뢰성에 대한 우려가 주요 요인으로 작용했다. 그러나 여전히 많은 가정이 시스템 비용, 수명, 안전성 사이에서 타협을 강요받고 있다. 중국 재생에너지협회(China Renewable Energy Association)가 실시한 최근 조사에 따르면, 응답자 중 62%가 ‘배터리 수명’을 가장 큰 우려 사항으로 꼽았고, 48%는 초기 투자 비용이 높다는 점을 걱정하고 있다.
홈 에너지 저장 시스템은 단순한 백업 전원 공급 장치가 아니라, 분산형 탄소 제로 전력망의 기반이다.”라고 Zsen Risun의 제품 개발 담당 책임자인 웨이 치앙(Wei Qiang) 박사는 제품 출시 행사에서 밝혔다. “노바가드 S5는 성능과 안정성 사이에서 선택을 강요받는 주택 소유자들을 위한 시장의 요구에 부응한 우리의 해답이다.” 이 시스템은 Zsen Risun의 200제곱미터 규모 전시 부스(사진 참조)에서 공개되었으며, 유럽 및 호주 유통업체로부터 이미 총 21,000대의 사전 주문을 확보함으로써 글로벌 시장에서의 높은 관심과 수요를 입증하였다.
노바가드 S5 개발을 위한 12개월간의 R&D 여정
Zsen Risun의 노바가드 S5 개발 과정은 재료 과학, 열공학, AI 기반 테스트를 통합한 애자일 협업의 모범 사례라 할 수 있으며, 업계 표준을 능가하는 제품을 실현하였다. 이 프로젝트는 ‘오로라 프로젝트(Project Aurora)’라는 내부 코드명으로 진행되었으며, 87명의 엔지니어와 12차례의 크로스펑셔널 스프린트, 그리고 실험실에서 수행된 14,000시간 이상의 테스트를 포함한다.
1. 1단계: 사용자 중심 요구사항 수집 (2024년 1월–2월)
이 프로젝트는 전 세계 주거용 고객 3,500명과 설치업자 200명을 대상으로 실시한 글로벌 설문조사를 시작으로 진행되었으며, 이 과정에서 세 가지 핵심 고통 포인트를 도출하였다.
전력망 정전 시 백업 준비 태세를 제한하는 느린 충전 속도
수명 대비 높은 초기 투자 비용으로 인해 회수 기간이 길어지는 문제
고온 기후에서 악화되는 열 폭주 위험에 대한 우려
이러한 피드백은 R&D 로드맵 수립에 직접 반영되었으며, 개발팀은 10,000회 사이클의 수명 확보, 0–80% 충전 시간 90분 달성, 소음과 고장률이 높은 팬을 필요로 하지 않는 패시브 열 관리 시스템 구현을 우선 과제로 설정하였다. 이러한 우선 과제들의 타당성을 검증하기 위해, 팀은 상하이, 베를린, 시드니에서 총 12차례의 포커스 그룹을 개최하였고, 주택 소유자들이 프로토타입 충전 인터페이스를 직접 테스트하며 시스템의 소형·바닥형 디자인에 대한 의견을 제시하였다.
2. 2단계: 소재 혁신 및 셀 배합 공식 개발 (2024년 3월–4월)
Zsen Risun의 쑤저우 R&D 센터에서 소재 과학자들은 노바가드 S5의 핵심 기술인 리튬-철-인산염(LFP) 전지 화학 조성을 최적화하는 데 집중했다. 이들은 에너지 밀도를 165Wh/kg까지 향상시키는 독자적인 나노 실리콘 복합 음극을 개발했는데, 이는 기존 LFP 전지 대비 25% 높은 수치이며, 시장에서 가장 안전한 배터리 화학 조성으로 알려진 LFP의 열적 안정성은 그대로 유지한다.
팀은 또한 내부 저항을 18% 감소시키는 고체 전해질 코팅 기술을 개발하여 90분 초고속 충전 기능을 실현했다. Zsen Risun의 주요 전지 화학 담당자인 린 메이 박사는 “전도성과 안정성을 동시에 확보할 수 있는 전해질 조성물을 찾기 위해 70여 가지 이상의 전해질 공식을 테스트했다”며, “이 돌파구 하나만으로도 목표 충전 시간을 절반으로 단축시켰다”고 설명했다. 이 혁신 기술을 양산에 적용하기 위해 Zsen Risun은 칭화대학교 재료과학연구소와 협력하여 코팅 공정을 정밀하게 개선함으로써 원자재 폐기량을 32% 감소시켰다.
3. 3단계: 모듈 설계 및 열공학 (2024년 5월–6월)
고속 충전 중 발생하는 열을 능동 냉각 없이 효과적으로 방출하는 것이 주요 과제였다. 엔지니어링 팀은 각 셀을 감싸는 그래파이트 폼 열 인터페이스층을 설계하여 열을 셀에서 끌어내고, 이를 모듈 베이스에 통합된 알루미늄 히트싱크로 전달하도록 하였다. 이 수동식 시스템은 팬 소음과 정비 필요성을 제거할 뿐만 아니라, 1C 지속 방전 조건에서도 셀 온도를 45°C 이하로 유지할 수 있도록 보장한다.
주도 기계 엔지니어 천하오 박사는 “이 설계를 검증하기 위해 3,000시간에 달하는 열 사이클링 테스트를 수행했습니다. 최악의 상황—즉, 40°C 환경에서 직사광선을 받는 조건에서도 당사 모듈의 온도는 결코 42°C를 초과하지 않았습니다.”라고 말했습니다. 부스 전시에서 확인할 수 있는 NovaGuard S5의 소형 스탠드형(바닥 설치형) 설계는 또한 간편한 설치를 위해 최적화되었으며, 케이블 관리 기능이 내장되어 있고, BMS 접근을 위한 공구 불필요 전면 패널을 갖추고 있습니다. 포커스 그룹에 참여한 설치 기술자들은 이 설계를 높이 평가하며, 단위당 현장 설치 시간을 평균 45분 단축시킨다고 언급했습니다.
4. 4단계: AI 기반 BMS 개발 (2024년 7월–8월)
즈센 리순의 내부 BMS 팀은 실제 사용 패턴을 학습하여 배터리 수명을 극대화하는 AI 기반 배터리 관리 시스템(BMS)을 자체 개발했습니다. 해당 BMS의 주요 기능은 다음과 같습니다:
예측형 셀 밸런싱: 개별 셀에 과도한 스트레스가 가해지지 않도록 충전 전류를 조정함으로써 사이클 수명을 12% 연장
그리드 연동 알고리즘: 전기 요금을 최소화하기 위해 자동으로 그리드, 태양광, 배터리 전원 간 전환
실시간 안전 진단: 전압, 전류, 온도를 포함한 24개 파라미터를 모니터링하며, 이상 상황에 대해 100밀리초 이내의 응답 시간 제공
광둥성에서 실시된 현장 시험 기간 동안, BMS는 시간대별 요금 신호를 활용하여 고객의 전기 요금을 평균 38% 절감하였으며, 이 기능은 유럽 유통업체들 사이에서 가장 주요한 판매 포인트로 자리 잡았다. 팀은 또한 클라우드 기반 펌웨어 업데이트 시스템을 통합하여 현장 방문 없이 원격으로 패치 및 성능 개선을 수행할 수 있도록 하였다. 최근 실시된 시험에서 이 기능을 통해 팀은 300대 현장 장치에 영향을 미치던 사소한 소프트웨어 버그를 72시간 이내에 해결하였으며, 고객 서비스 중단은 전혀 발생하지 않았다.
5. 단계 5: 가속화된 시험 및 검증 (2024년 9월–10월)
대량 생산에 앞서, NovaGuard S5는 15년 분량의 사용을 시뮬레이션한 6개월간의 가속 노화 프로그램을 거쳤다. 주요 시험 항목은 다음과 같다:
열 폭주 시뮬레이션: 셀을 과충전하여 수동 냉각 시스템 및 난연성 케이스가 사고를 효과적으로 차단하는지 검증
극한 온도 사이클 테스트: -20°C에서 55°C까지의 온도 범위에서 성능을 테스트하여 혹독한 기후 조건에서도 신뢰성을 확보
기계적 응력 테스트: 모듈을 1.5미터 높이에서 낙하시키고 5G 진동에 노출시켜 내구성 검증
시스템은 모든 테스트를 통과하였으며, 중대한 결함은 단 한 건도 발생하지 않았다. 10,000회 사이클 후에도 용량 유지율이 80% 이상을 기록하여 업계 표준보다 20% 높은 성능을 달성하였다. 독일 TÜV 라인란트(TÜV Rheinland)의 독립 테스트 결과, 노바가드 S5(NovaGuard S5)는 IEC 62619 안전 표준을 충족하며 실사용 조건 하에서 99.97%의 신뢰도 등급을 획득하였다.
6. 6단계: 시범 양산 및 현장 시험(2024년 10월)
중국, 독일, 호주 전역의 120가구에 걸쳐 500대 규모의 시범 운영이 실시되었다. 초기 피드백은 압도적으로 긍정적이었는데, 멜버른에 거주하는 한 주택 소유주는 최근 발생한 전력망 정전 상황 동안 이 시스템이 자택 전체를 36시간 동안 가동시켰다고 보고했으며, 광저우에 사는 한 가족은 월 전기 요금이 42% 감소했다고 언급했다. 독일의 설치 업체들은 이 시스템이 유럽 전력망 프로토콜과의 호환성을 높게 평가하였고, 한 업체는 “노바가드 S5는 기존 태양광 발전 시스템과 완벽하게 통합되어 시운전 시간을 20% 단축시켜 주었다”고 평가했다.
산업 영향 및 향후 로드맵
노바가드 S5는 이미 업계 전문가들로부터 인정을 받았습니다. 우드 맥켄지의 수석 애널리스트 제임스 오코너(James O’Connor)는 “젠 리순(Zsen Risun)이 소재 혁신, 열공학, 인공지능(AI)을 단일 제품에 통합하는 능력은 게임체인저다”라고 평가했습니다. “이 시스템은 주거용 에너지 저장 시스템 도입의 가장 큰 장벽을 해결하며, 우리는 2026년까지 유럽 시장 점유율 8–10%를 달성할 것으로 기대한다.”
이 momentum을 바탕으로 젠 리순은 다음과 같은 계획을 수립했습니다.
2025년에 쑤저우 R&D 센터를 40% 확장하여 고체 전해질 배터리 개발 속도를 높일 예정
업계 최장 기간인 10년 보증 프로그램을 노바가드 S5에 도입
유럽 지역 태양광 설치 업체와 협력하여 이 시스템을 옥상 태양광 패널과 번들로 제공함으로써 추가적인 시장 확산을 촉진
유럽 시장 공급을 위해 헝가리에 새로운 제조 시설을 5,000만 달러 규모로 투자하여 납기 시간을 60% 단축
세계가 탈탄소화를 향해 빠르게 나아가고 있는 가운데, 노바가드 S5는 사용자 니즈와 엔지니어링 우수성을 기반으로 한 R&D가 이뤄낼 수 있는 가능성을 보여주는 명확한 증거이다. 상하이 박람회에서 참관객들이 쩐 리순의 부스를 둘러싸고 이 시스템을 실시간으로 관찰하려는 열기를 보인 것은, 가정용 에너지 저장 시스템의 미래가 이미 도래했음을 분명히 보여준다.
