7/7/2025
성숙한 기술 경로와 강력한 시스템 호환성을 갖춘 열풍 건조 기술은 오랫동안 극편 건조 분야에서 널리 사용되어 왔습니다. 에너지 소비, 탄소 배출량, 제어 효율 측면에서 개선의 여지가 있지만, 현재에도 여전히 널리 사용되고 있습니다. 일부 기업들이 해외에 현지 생산 시설을 구축하고 탄소세, ESG 관리, 공장 공간 제약 등에 대한 사전 계산을 시행함에 따라 시스템 최적화에 대한 요구가 점차 커지고 있습니다.
6월 25일, 제18회 가오공 리튬 배터리 산업 서밋의 배터리 응용 특별 세션에서 RESO 신소재 부총괄인 송치 박사는 "차세대 고효율 코팅 건조 기술: 평면 적외선이 가져오는 기회와 변화"라는 주제로 기조연설을 통해 평면 적외선 건조 시스템을 체계적으로 소개하고 에너지 절약, 효율 향상, 소비 및 토지 점유 감소 측면에서의 적용 방안을 자세히 설명했습니다.
열풍 건조에서 비용 절감의 여지는 얼마나 될까요? 송치 박사는 현재의 열풍 오븐 시스템의 문제점을 지적하며, 열풍 건조가 투자 비용, 에너지 소비, 그리고 잠재적인 탄소세 비용의 "주된" 원인이라고 지적했습니다. "현재 건조 오븐은 수백 미터에 달하며, 그 뒤에는 보일러, 배관, 열교환 장비 등의 시스템이 설치되어 있습니다. 이러한 시스템들이 차지하는 면적은 총 4,000제곱미터를 초과할 수 있습니다. 그는 이 부분이 공장 설계 및 건설 투자에 중요한 영향을 미치는 요소이지만, 생산 라인의 핵심 장비 구성에는 반영되지 않는 경우가 많다고 언급했습니다. 반복
해서 강조되어 온 또 다른 비용 요소는 에너지입니다. 건조 공정은 리튬 배터리 전체 탄소 배출량의 약 15%를 차지합니다. 시스템의 탄소 발자국을 줄이려는 목적이든 해외 프로젝트의 ESG(환경·사회·지배구조) 요건을 충족하려는 목적이든 건조 부문은 무시할 수 없습니다.
그는 계산 데이터를 인용하며 "열풍 건조는 막대한 양의 화석 에너지를 소비합니다."라고 말했습니다. 연간 배터리 생산량을 1.5TWh로 추산할 경우, 건조 공정은 2억 3천만 톤 이상의 탄소 배출량을 발생시킬 수 있습니다.
탄소세는 아직 널리 시행되지 않았지만, 톤당 25달러의 탄소 가격을 기준으로 할 때 잠재적 비용은 거의 6억 달러에 달할 것입니다. 향후 탄소 가격이 톤당 100달러로 상승할 경우, 그 영향은 더욱 커질 것입니다.
RESO는 이 문제에 대한 해결책으로 기존의 열풍 시스템을 당사의 적외선 모듈로 교체하고, 코팅 후 건조 과정을 "전기 유도 복사" 방식으로 완료하는 것을 제안했습니다.
송치 박사는 RESO가 출시한 차세대 평면형 적외선 건조 시스템을 소개했습니다. RESO는 자체 개발한 그래핀 소재를 열원으로 사용하고 중파 및 장파 적외선 복사를 결합하여 대면적, 근거리 가열 방식을 구축합니다.
그는 "기존의 점 또는 선 가열 방식 대신 평면형 가열 구조를 채택했습니다."라고 강조했습니다. 이 설계는 적외선 모듈을 코팅 소재 표면에 근접 배치하여 에너지 손실을 최소화하고 열 교환 효율을 크게 향상시킵니다.
RESO 적외선 모듈의 적외선 변환 효율은 80% 이상에 달하며, 200~300℃의 온도 범위에서 가열 목표를 달성할 수 있습니다. 이 시스템은 모듈 조립을 지원하며 양극 및 음극 전극, 분리막, 두꺼운 코팅 등 다양한 공정 구간과 호환됩니다.
RESO 적외선 건조 시스템은 다음과 같은 주요 기술적 이점을 제공합니다.
첫째, 50% 이상의 에너지 절감: 적외선을 유일한 열원으로 사용하고, 바람 가열 구조를 없애 에너지 소비를 크게 줄였습니다.
둘째, 건조 효율이 40% 이상 향상되었습니다. 밀폐형 가열 방식으로 더욱 빠르고 균일한 건조 공정을 실현하여 코팅 속도를 더욱 높일 수 있습니다.
셋째, 건조 오븐의 크기를 30% ~ 50% 단축하여 단위 건조 용량을 향상시켜 작업장 공간 활용도를 높이고 토목 및 장비 통합 비용을 절감할 수 있습니다.
또한, 적외선 모듈은 완전 밀폐형 구조로 공기, 습기, 용제로부터 완전히 차단되어 20,000시간 이상의 수명을 보장합니다. 고출력, 수성 소재 호환, 방폭형 등 다양한 고객의 요구를 충족하는 다양한 모듈을 개발했습니다.
동시에 에너지 효율과 적응성을 더욱 향상시킬 것으로 기대되는 2세대 적외선 모듈도 연구하고 있습니다.
실제 적용 분야에서는 2022년부터 평면형 적외선 기술의 산업화를 추진해 왔으며, 현재까지 200세트 이상의 시스템과 3만 개 이상의 평면형 모듈을 공급하여 20개 이상의 고객사에 서비스를 제공했습니다. 당사가 제공하는 서비스에는 신규 장비 설치 및 당사 모듈을 내장하여 기존 열풍 시스템을 개조하는 작업이 모두 포함됩니다.
에너지 적응 측면에서는 100% 전기 구동 아키텍처를 통해 태양광 및 풍력 발전과 같은 청정 에너지원과 완벽하게 통합되어 리튬 배터리 생산 라인에 유연한 친환경 에너지 접근 솔루션을 제공합니다.
시스템 설계 측면에서 보일러, 배관망, 열교환 시스템 구조를 완전히 폐기함으로써 플랜트 배치 공간 활용도를 향상시켰을 뿐만 아니라 장비 유지보수 비용도 30% 이상 절감했습니다.
안전 측면에서는 해외 프로젝트 승인 과정에서 발생하는 일반적인 가스 난방 관련 장벽을 피하고 다국적 용량 배치 주기의 재정적 부담을 줄일 수 있습니다.
에너지 투입부터 공정 체계 재설계까지, 건조 부문의 리튬 이온 배터리 기술 패러다임을 혁신하고 있습니다. 향후 리튬 배터리 기업들이 해외 사업 계획을 수립하거나 탄소 배출 시뮬레이션을 수행하거나 공정 에너지 절감을 평가할 때 RESO 적외선 건조 기술이 이러한 목표 달성의 핵심 변수가 될 것으로 예상됩니다.
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