자동차용 EV 배터리 시장의 성장은 미국의 역량 있는 제조업체에게 큰 기회가 될 수 있습니다. 네바다, 뉴욕, 테네시, 텍사스, 오하이오, 미시간에 기가팩토리가 생기면서 건설 속도가 빨라지고 있지만, 여전히 유럽과 중국의 성장세에 비하면 뒤처져 있습니다.
하지만 건설 속도만큼 중요한 것이 규정 준수입니다.
공장 내부의 공기 질부터 각 생산 공정에 필요한 가연성 분진 관리 시스템까지, EV 배터리 제조와 관련된 지침, 표준, 규정은 업계와 함께 지속적으로 발전하고 있습니다.
최신 기술과 장비, 혁신적인 공정, 잠재적으로 위험한 원자재의 사용, 그리고 제조 과정에서 발생하는 분진, 연기, 입자들을 고려할 때, 더 엄격한 기준을 마련하는 것이 모든 이에게 최선입니다.
이러한 중요한 문제는 제조가 시작되기 훨씬 이전, 초기 설계와 건설 단계에서 해결하는 것이 가장 좋습니다.
입자 집진 및 제어
EV 배터리 제조 공정 전반에는 리튬, 카드뮴, 니켈, 코발트, 알루미늄 등에서 발생하는 잠재적으로 위험한 파티클(particle)이 공기 중으로 방출될 수 있는 지점들이 존재합니다. 공정 중 발생하는 용접 연기도 유해 물질로 분류되며, 대부분 이에 대한 준수 기준이 마련되어 있습니다.
일부 자재에서 발생하는 분진은 가연성 또는 연소성일 수 있으며, 이는 분진 위험 분석을 통해 적절히 식별한 후 DHA 결과에 따라 적절히 관리해야 합니다.
제조 공정에는 다음과 같은 여러 지점에서 이러한 문제를 식별하고 관리해야 합니다.
- 배합
- 코팅
- 물질 취급
- 기계 가공
- 금속 가공
- 건조
- 용접
- 조립
- 재활용
기가팩토리 설계에는 제조 공정 각 단계에서 발생하는 입자를 적절히 포집하고 제어할 수 있는 효과적인 솔루션이 포함되어야 합니다.
후드와 작업대부터 배기 장치와 집진기에 이르는 효과적인 분진 제어 시스템은 OSHA 기준을 충족하고, 깨끗하고 안전한 작업 환경을 유지하며, 작업장의 연기, 분진, 입자 관련 규제를 준수하는 데 필수적입니다.
계획은 위험 관리에 도움이 됩니다
기가팩토리는 생산된 배터리가 올바르게 제작되고 제대로 작동하는지 확인하기 위해 가장 높은 표준을 갖춰야 합니다. 즉, 해당 시설과 모든 장비는 배터리 품질에 영향을 줄 수 있는 분진과 기타 입자를 걸러내야 합니다.
배터리 기술 분야의 세계적 권위자인 밥 갤리언은 다음과 같이 강조합니다. "적절한 공기 관리가 이루어지려면 EV 배터리 제조의 모든 공정을 이해하는 것이 중요합니다." 예를 들어 무엇을 어떤 방식으로 저감해야 하는지, 공장의 어느 구역이 양압, 음압을 갖는지, 어느 구역에 유해 화학 물질이 공기 중에 존재하는지 등을 정확히 알아야 합니다. 안전이 걸린 문제에서는 실수의 여지가 매우 적습니다."
따라서 분진, 연기, 미스트를 효과적으로 집진하는 시스템을 선택하고 설치하려면 먼저 시설의 위험성, 의도된 배치 및 프로세스를 철저히 검토해야 합니다. 다음과 같은 요소를 고려하십시오.
- 오염 물질 – 어떤 물질을 수집하려고 하시나요? 그리고 그 물질이 위험을 초래하나요?
- 작업 레이아웃 – 개방되어 있나요? 아니면 개별 셀로 나뉘어 있나요? 레이아웃을 재구성하는 기능이 중요한가요?
- 생산 구역 – 규모나 기존 구조물로 인해 물리적인 공간 제한이 있나요?
- 생산량 – 예상/가능성 있는 확장을 고려할 때, 예상되는 최대 생산량은 얼마인가요?
- 가동 시간 – 필터 교체, 세척 및 유지 보수를 위한 가동 중지 시간을 최소화하면서 가장 효율적인 수집을 제공하는 시스템은 무엇인가요?
선불 투자
건설 이후 적절한 필트레이션 장비를 설치해 시설을 개조할 수도 있지만, 프로젝트 초기 단계에서 미리 반영하는 것이 훨씬 쉽고 비용 면에서도 더 효과적입니다.
Galyen은 "대부분의 경우 공기 처리 시스템은 크고 무겁기 때문에 사전에 계획하지 않으면 건물이 해당 장비를 설치할 수 있는 적절한 구조를 갖추지 못할 수 있습니다"라고 말합니다.
고도로 자동화되고 빠르게 진행되는 EV 배터리 제조 공정이 생산성을 극대화하도록 설계되는 것처럼, 공장의 분진, 연기, 미스트 집진 시스템도 그 속도에 맞춰가야 합니다. 시설의 특정 요구 사항에 맞게 설계된 안정적인 포집 장비에 투자하고 유지 관리함으로써 프로세스 담당자는 효과적인 필트레이션과 규정을 준수하는 작업 환경을 기대할 수 있습니다.
상담 지침, 지원 및 서비스를 구하세요
턴키(Turnkey) 공급 방식의 분진 제어 솔루션을 찾고 계시거나 시작하는 데 도움이 필요하신가요? 다음과 같은 작업을 함께 수행할 전문가를 고용하십시오.
- 적절한 분진 위험 분석을 실시하십시오
- 가연성 분진을 포함한 우려되는 파티클(particle)이 공기 중으로 방출되는 것을 줄이기 위해 공장에 적절한 환기 및 필트레이션 시스템을 구현하십시오.
- 특정 생산 시설 내에서 규정 준수를 해결하십시오
- 장비가 정상적으로 작동하도록 지원 및 지침을 제공하십시오
또한 전기차 배터리와 관련된 안전 위험을 해결하기 위해 연구와 다양한 활동을 조정하는 NHTSA의 전기차 배터리 안전 이니셔티브와 같은 최신 EV 배터리 연구 및 관련 프로그램을 지속적으로 참고하는 것도 도움이 됩니다. 이러한 노력을 통해 기술이 발전함에 따라 잠재적인 안전 위험을 파악하고 이에 대한 인식을 높일 수 있습니다.
모든 단계에서 안전
성장하는 시장이자 실행 가능한 친환경 에너지 솔루션인 EV 배터리 기술은 앞으로도 계속 사용될 것입니다. 하지만 다양한 위험을 감안할 때 제조, 보관, 사용, 재활용에 있어서 규정을 준수하고 적절해야 합니다. 기가팩토리의 경우, 이는 양극 및 음극 자재의 혼합부터 코팅, 가공, 용접, 조립에 이르기까지 모든 단계에서 최적화된 먼지 제어 솔루션을 구현하는 것부터 시작됩니다.
