작은 동전형 배터리 하나로 무선조종 자동차를 움직일 수 있을까요? 인하대학교 학생들이 작동 전압 3.7V의 RC카를 직접 설계한 배터리로 구동하며, 이차전지 개발의 전 과정을 실습했습니다. 단순히 배터리를 만드는 데 그치지 않고 설계 의도와 실제 주행 성능을 비교했다는 점에서, 교실 속 이론을 제품 단위의 경험으로 확장한 교육이었습니다.
인하대학교 이차전지특성화대학사업단은 학생들의 배터리 설계·제작 역량과 실무 능력을 높이기 위해 미니카 경진대회를 개최했다고 13일 밝혔습니다. 참가 학생들은 팀별로 2032 규격의 코인형 배터리를 설계하고 제작한 뒤, 이를 RC카에 장착해 실제 주행 성능을 확인했습니다. 코인형 배터리는 동전처럼 납작하고 둥근 형태이기 때문에 제한된 공간 안에서 용량과 출력을 함께 확보해야 하는 과제가 있습니다.
💎 동전 크기 안에 담긴 설계 과제
이번 과제의 핵심은 배터리의 에너지 저장 용량만 높이는 데 있지 않았습니다. RC카가 실제로 움직이려면 필요한 순간에 안정적으로 전력을 공급해야 하므로, 학생들은 양극 소재의 특성, 전극 구성, 용량 균형을 종합적으로 고려했습니다. 즉, 오래 저장하는 능력과 순간적으로 힘을 내는 능력 사이에서 설계 조건을 조율해야 했습니다.
이 과정은 배터리 산업의 실무 구조와도 맞닿아 있습니다. 실험실에서 측정한 용량이 높더라도 실제 장치에서 출력이 불안정하면 제품으로 이어지기 어렵습니다. 이번 경진대회는 학생들이 배터리를 독립적인 소재 실험으로 바라보지 않고, 전원 공급 장치와 응용 제품이 연결된 시스템으로 이해하도록 구성됐습니다.
💎 제작에서 주행, 평가까지
학생들은 직접 만든 배터리를 RC카에 적용해 주행 성능을 확인했습니다. 이를 통해 배터리 설계, 제작, 성능 평가, 제품 응용으로 이어지는 이차전지 개발 과정을 한 번에 경험했습니다. 특히 설계 단계에서 세운 목표가 실제 구동 환경에서 어느 정도 구현됐는지 확인하면서, 실험 결과를 바탕으로 설계를 다시 바라보는 기회를 얻었습니다.
평가는 배터리 모듈의 용량과 설계 완성도, RC카 주행 성능, 포스터 발표를 종합해 진행됐습니다. 포스터 발표에서는 배터리 설계 과정과 실험 결과를 설명하고, 당초 설계 의도와 실제 구동 성능을 비교·분석했습니다. 주행 결과만으로 순위를 정하지 않고 설계 논리와 결과 해석까지 평가 항목에 포함한 점은, 현장형 인재에게 필요한 분석 역량을 반영한 부분입니다.
💎 협업과 문제 해결을 함께 훈련
이번 행사는 기술 실습인 동시에 팀 프로젝트이기도 했습니다. 학생들은 팀원들과 설계 목표를 정하고 역할을 나눈 뒤, 실험 결과를 토대로 개선 방안을 도출했습니다. 배터리 성능은 하나의 변수만으로 결정되지 않기 때문에 의견을 조율하고 결과를 해석하는 과정 자체가 중요한 학습이 됩니다.
이차전지 분야에서는 소재, 전극, 제조 공정, 안전성, 사용 환경이 서로 연결됩니다. 따라서 특정 수치 하나를 높이는 방식보다 여러 조건 사이의 균형을 찾아가는 능력이 중요합니다. 인하대의 이번 프로그램은 학생들이 이러한 복합적인 문제를 직접 다루도록 했다는 점에서, 강의 중심 교육과 차별화된 의미를 갖습니다.
💎 산업 현장형 교육으로 확장
인하대 이차전지특성화대학사업단은 앞으로도 산업 현장에서 활용되는 배터리 설계와 성능 평가 과정을 교육 프로그램에 접목하고, 실습과 프로젝트 중심 교육을 확대할 계획입니다. 최진섭 인하대 이차전지특성화대학사업단장은 “이번 경진대회는 학생들이 직접 설계한 배터리의 성능을 실제 구동 환경에서 확인하도록 기획했다”며 “앞으로도 실습과 프로젝트 중심 교육을 확대해 창의적인 설계 능력과 현장 문제 해결 역량을 갖춘 이차전지 전문인력을 양성하겠다”고 말했습니다.
다만 미니카 주행은 실제 전기차나 대형 에너지저장장치의 운용 환경을 모두 재현하는 실험은 아닙니다. 대규모 배터리에는 열 관리, 수명, 안전성, 제조 수율, 원가 등 추가로 검증해야 할 요소가 많습니다. 그럼에도 제한된 크기의 배터리로 구동 목표를 달성하고 결과를 분석하는 경험은 복잡한 산업 과제를 이해하는 출발점이 될 수 있습니다.
💎 배터리 인재 양성의 실험실
이번 경진대회의 의미는 RC카의 주행 결과보다 그 과정에 있습니다. 학생들은 소재 선택과 전극 구성에서 출발해 배터리를 만들고, 실제 제품에 적용한 뒤, 결과를 발표하며 설계의 강점과 한계를 점검했습니다. 이처럼 설계와 검증을 반복하는 교육이 확대될수록 이차전지 산업이 요구하는 현장 대응력과 문제 해결 능력을 갖춘 인재 양성에도 도움이 될 수 있습니다.
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