코멘토

연구개발 ∙ 셀 개발

리튬이온전지 이해 및 성능 시뮬레이션

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분량
총 55강
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데모데이터︱PDF 강의안

대기업 현직자가 알려주는 연구개발 실무 배우고,
연구개발 취업/이직에 성공해요!

국민내일배움카드만 있다면 누구나 누릴 수 있습니다.

리튬이온전지 기업의 연구원 또는 엔지니어로서 일하고 싶으신가요?

미래 전망이 밝은 수많은 이차전지(리튬이온전지) 기업들이 있는데.... 연구원/엔지니어로 취업 또는 이직하기 위해 무엇부터 준비해야할까.... 이런 막막한 고민을 하시는 분들께 간단한 질문 하나를 던져봅니다. "리튬이온전지가 어떻게 작동되는지 아시나요?"


또 다른 질문을 던져 보겠습니다. “본인이 생각했을 때, 연구원/엔지니어 동료로서 함께 일하고 싶은 사람은 누구일까요?" 리튬이온전지 회사에 근무하는 사람으로서 팀원을 구한다면 당연히 리튬이온전지에 대해 조금이라도 더 알고 있는 사람을 뽑으려고 노력할 겁니다.


한 번 더 나아가, “가장 함께 일하고 싶은 사람은 누구일까요?” 리튬이온전지를 제대로 이해하고 문제 원인을 명확하게 파악하여 끝내 해결 할 수 있는 역량을 갖춘 사람일 겁니다. 이 강의에 리튬이온전지를 쉽고 명확하게 이해하기 위한 공학적 지식과 현장 인력들과 소통하기 위해 필요한 개념을 담았습니다.



[자가진단 Check List]

이차전지 셀 개발 실무에 참여하려면, 아래 문항에서 3점 이상이 나와야 합니다.


1. 리튬이온전지의 기본 원리와 작동 방식을 이해하고 있다. (1점)

2. 전기화학 반응과 그 원리에 대해 기본적인 지식을 가지고 있다. (1점)

3. 리튬이온전지의 주요 구성 요소(음극, 양극, 전해질 등)에 대해 알고 있다. (1점)

4. 리튬이온전지의 다양한 응용 분야에 대해 이해하고 있다. (1점)

5. 리튬이온전지 연구 및 개발에 관심이 있다. (1점)

VOD를 완주한 당신은 이렇게 됩니다.

  • 리튬이온전지의 소재 및 설계에 대한 개념을 이해할 수 있습니다.

  • 리튬이온전지와 관련된 현업 용어 및 현장 지식을 함양할 수 있습니다.

  • 리튬이온전지 평가를 통해 나오는 다양한 Data를 시각화하고 분석할 수 있습니다.

  • 리튬이온전지 시뮬레이션 기술을 습득할 수 있습니다

이차전지 전문가, 노력한다면 누구나 될 수 있습니다.

안녕하세요. 이차전지 기업에서 R&D 직무를 수행 중인 전지꾼 멘토입니다.


저는 학부생 시절에 한 교수님으로부터 “이차전지”라는 것을 처음 접하게 되었습니다. 당시 이차전지에 대해 공부를 시작하면서 이와 관련된 다양하고 재미있는 연구 아이템에 매력을 느꼈을 뿐만 아니라 높은 미래 산업 성장 가능성을 보았기에, 대학원까지 진학하기로 결정하였지요.


하지만, 입실 후 제게 주어진 첫 연구는 일반적인 실험이 아닌 컴퓨터로 전지를 모델링하고 시뮬레이션하는 것이었습니다. 그 시절에는 정말 운이 없다고 생각하기도 했습니다. 실험실 인원 중에 이를 제대로 할 수 있는 사람이 없었으며, 해당 연구 논문도 어려운 수식을 순서대로 나열한 영문판 논문뿐이고, 심지어 당시 국내에서도 이 기술을 이해하고 활용할 수 있는 사람이 거의 전무한 상황이었습니다. “대학원생은 냉장고에 코끼리를 집어 넣을 수 있어야 한다.” 우스갯소리이지만 안되는 것에 대한 원인을 분석하고 해결책을 제시하여 실행에 옮겨 검증하는 것이 대학원생, 나아가 연구원의 역할이겠지요? 제 연구 주제는 안되는 수준이 아니라 단순히 어려운 것이니 열심히 하면 해낼 수 있다는 마음가짐으로 일하다 보니 어느새 이 연구를 한지도 10년이 훌쩍 넘었고, 지금은 이런 컴퓨팅 해석 기술을 갖고 있는 전문가의 희소성으로 저의 가치가 높아지는 것이 느껴지기에 오히려 당시 연구 주제를 주신 교수님께 감사한 마음입니다 :)


현재 제가 바라보는 리튬이온전지 연구와 “전지 모델링 및 시뮬레이션”라는 기술, 여전히 어렵고 헤쳐 나아가야할 길이 많다고 생각합니다. 다만, 확실한 건 처음처럼 어렵지 않고, 오히려 익숙하고 편합니다. 또한 나아가야할 길이 많다는 것은 할 일도 많다는 뜻입니다. 제가 가진 지식과 경험을 토대로 이차전지 직무 관련 구직자들에게 필요한 지식을, 차별화된 전문성을 갖추고자 하는 분들에게는 전지 성능 시뮬레이션 기술을 전수하도록 하겠습니다.

2차전지 3~5년차

전지꾼 멘토님

현) 대기업 배터리연구소 책임연구원

- 리튬이온전지 성능 개선을 위한 전극 설계 최적화 연구

전) O기술원 연구소 박사후 연구원

- 차세대 전지 성능 향상 연구

- 전극 열화 메커니즘 규명

- 이론적 전극 및 전지 설계


[강의 활동]

- 코멘토 배터리 R&D 진로/직무부트캠프 운영

- 연세대, 고려대, 단국대, 숭실대, 광운대 등 직무부트캠프 및 특강 진행

이런 분들이라면 꼭 들으세요!

  • 리튬이온전지 연구 개발 직무 재직 희망자

  • 소재 및 설계와 전기화학적 성능 구현에 대한 지식을 높이고 싶은 재직자

  • 성능 시뮬레이션 툴(PyBaMM)을 이해하고 활용할 수 있는 디지털 역량을 갖고자 하는 재직자 또는 구직자

실무에서 바로 쓸 수 있는
내용만 배웁니다.

  • 리튬이온전지를 이해하기 위해서는 전기화학 지식은 필수

    전지는 전기화학 반응을 통해 에너지를 저장하고 사용할 수 있는 전기화학 제품입니다. 리튬이온전지를 이해하는데 도움을 줄 수 있는 전기화학 기본 지식을 포함하였습니다.

  • 리튬이온전지 유/무기 소재에 대한 지식과 설계, 그리고 전지 제조 공정에 대한 이해

    전지는 전극, 전해질, 분리막 소재의 선택과 이를 어떻게 설계/제조하느냐에 따라 그에 따른 전기화학 성능이 결정됩니다. 리튬이온전지 소재와 설계, 그리고 제조 공정에 대한 지식을 담았습니다.

  • 실제 충방전기 사용 및 활용법 공유

    전지 성능을 확인하기 위해 충방전기를 이용하며 다양한 전기화학적 평가법이 있습니다. 평가법에 대한 이론 및 데이터 해석 방법에 대해 설명하고, 실제 평가를 통해 얻은 Raw Data를 가공할 수 있는 Matplotlib plot를 익힐 수 있도록 합니다.

  • 리튬이온전지의 물리 모델링/시뮬레이션 기술 습득

    PyBaMM 툴을 이용하여 전지 소재 및 설계 조건에 따른 전기화학적 현상을 가상으로 시뮬레이션 해볼 수 있습니다. 1) 소재 및 설계의 이론적 가안을 제시, 2) 물리 변수 분석 및 성능 저하 요인 발굴, 3) 목표 성능 도달을 위한 설계 조건 최적화 업무를 위해 활용합니다.

연구개발,
할 수 있게 만드는 3가지 학습 포인트

  • 생존형 기초 지식

    당장 꼭 알아야하는 지식만 실제 사례로 배워요

  • 복습용 실무 과제

    배운 내용을 바로 적용하는 실무 과제를 풀어봐요.

  • 커뮤니티 게시판

    수강하다 막막할 때면 언제든 질문하고 답변 받으세요.

상세 커리큘럼︱총 37개의 강의

이 강의는 영상, 수업 노트, 첨부 파일이 제공됩니다. 미리보기를 통해 콘텐츠를 확인해보세요.

  1. 01

    리튬이온전지 연구 개발자란?

    1. OT 리튬이온전지의 이해 및 성능 시뮬레이션
      미리보기
    2. 회사에서 리튬이온전지 연구 개발자란 어떤 업무를 하는 사람들인가?
    3. 리튬이온전지 연구 개발 방향: 고에너지밀도화, 고출력화, 장수명 및 고안전성
    4. 리튬이온전지 연구 R&R
  2. 02

    리튬이온전지를 이해하기 위한 전기화학

    1. 전기화학 시스템 구성: 음극, 양극, 전해질, 외부 도선
    2. 전기화학 열역학
    3. 전극 반응 속도론
    4. 물질 전달: 확산(Diffusion)과 전기영동(Electromigration) + [실습과제 1]
    5. [프로젝트과제 1] 전기화학 시스템 도표 작성하기
  3. 03

    리튬이온전지의 소재부터 단위 셀까지

    1. 리튬이온전지 7대 핵심 소재
    2. 양극활물질: LCO, NCM, NCA, LFP
    3. 음극활물질: 흑연(Graphite), Si/SiOx, Si-C, Li Metal
    4. 도전재 및 바인더
    5. 집전체 및 리드탭
    6. 전극 제조 공정과 설계 인자
    7. 분리막 및 세라믹 코팅층
    8. 전해질: 유기용매, 리튬염, 첨가제
    9. 조립 및 Formation 공정
    10. [실습과제 2, 3] 리튬이온전지 설계 및 전해질 계산하기
  4. 04

    리튬이온전지 성능 평가 및 결과 해석 방법

    1. 전기화학 성능 평가법: 저율 용량 평가, 율속 평가, 수명 특성 평가
    2. 저항 특성 평가법: HPPC, Impedance
    3. Python & Anaconda
    4. Matplotlib plot 기초
    5. Matplotlib plot 심화
    6. [프로젝트과제 2] 해석 그래프 그려보기
  5. 05

    리튬이온전지 물리 모델 시뮬레이션

    1. PyBaMM (Python Battery Mathematical Modelling)
    2. 전지 모델링 및 시뮬레이션 방법
    3. 설계 및 운영 조건에 따른 전지 성능 시뮬레이션
    4. ODE 모델링 및 시뮬레이션 방법
    5. PDE 모델링 및 시뮬레이션 방법
    6. [실습과제 5, 6] 리튬이온전지 모델링 및 시뮬레이션 및 Dynamic plot을 이용한 샘플 분석

국비지원 클래스
수료 혜택

  • NCS 수료증

    NCS 수료증으로 실무 능력을 증명하세요.

  • 현직자 실무 템플릿

    실무에 바로 적용할 수 있는 템플릿을 활용해보세요.

  • 올인원 이용권 6개월 무료

    38,000원 상당의 코멘토 커뮤니티 이용권을 드려요.

  • 멘토와 1:1 QnA

    실시간 오픈톡방에서 자유롭게 의견을 나눠보세요.

  • 메타버스 스터디룸

    메타버스 24시간 스터디룸에서 집중 스터디해요.

FAQ

국비지원 관련

  • Q. 국민내일배움카드는 어떻게 신청하나요?

    A.

    국민내일배움카드는 고용24에서 신청할 수 있어요.

    자세한 신청방법은 아래 페이지를 참고해주세요!


    국민내일배움카드 발급 가이드

  • Q. 국민내일배움카드가 뭐죠?

    A.
    국민 스스로의 직업능력개발훈련을 위해 훈련비를 지원하는 정책의 일환으로, 취업, 이직, 역량 개발에 필요한 훈련이 필요한 국민들에게 발급되는 카드 형태의 지원금입니다.

  • Q. 저도 국민내일배움카드를 발급받을 수 있나요?

    A.

    네, 누구나 국민내일배움카드를 발급 받을 수 있어요!

    단, 아래 대상에 하나라도 속한다면 발급 대상에서 제외됩니다. - 만 75세 이상 - 현직 공무원 - 사립학교 교직원 - 연 매출 1억 5천만 원 이상의 자영업자 - 월 임금 300만 원 이상의 대규모 기업 종사자(45세 미만) - 특수형태근로종사자 - 졸업까지 남은 기간이 2년을 초과하는 재학생 - 생계급여 수급자 - 기타 직업훈련의 필요성이 인정되지 않는 사람 ※ 자세한 발급자격 확인은 고용노동부 고객상담센터 (1350) 또는 관할 고용센터로 문의해 주세요.

  • Q. K-디지털 기초역량훈련은 뭔가요?

    A.

    K-디지털 기초역량훈련은 국민내일배움카드를 발급받고 아직 디지털·신기술 훈련을 받지 않은 청년들과 중·장년 구직자들에게 제공되는 디지털 분야의 원격 훈련 과정입니다.


    자세한 제도 및 진행절차 확인하기

  • Q. 수강신청은 어떻게 하나요?

    A.

    고용24에서 '코멘토' 검색 후 수강신청을 해주세요. 영업일 기준 24시간 이내에 선발 처리를 해드립니다.


    자세한 방법은 아래 가이드를 참고해 주세요!


    고용24 수강신청 가이드

  • Q. 자비부담금 결제는 어떻게 하나요?

    A.

    [자비부담금 결제 방법]

    1. 고용24 접속 후, [마이페이지 ▶ 훈련관리 ▶ 국민내일배움카드 ▶ 자비부담금 결제/환급 ▶ 결제] 클릭!
    2. 강의 선택 후, 결제 버튼 클릭!

    자세한 방법은 아래 가이드를 참고해 주세요!


    고용24 자부담 결제 가이드

수업 관련

  • Q. 수강에 필요한 최소한의 전공지식이 있나요?

    A.

    본 강의는 공과대 또는 자연대에서 배우는 일반 화학과 고등 과정의 물리를 공부하신 경험이 있으시다면 충분히 수강 가능합니다.

  • Q. 리튬이온전지 (또는 이차전지)에 대해 전혀 모르는데 따라갈 수 있을까요?

    A.

    전혀 문제 없습니다. 리튬이온전지와 관련된 가장 기본적인 부분부터 전문가가 고민하는 내용까지 다룹니다.

  • Q. 해석 툴을 사용해야하는 것 같은데, 컴퓨터 최소 요구 사항은 어떻게 될까요?

    A.

    본 강의에서 다루는 해석 모델의 계산 요구량은 굉장히 낮습니다. 들고 다니시는 저사양 휴대용 노트북으로도 충분합니다. (메모리 4GB 이상)

수료 관련

  • Q. 수료 조건이 있나요?

    A.
    수강 기간 내에 진도율 80% 이상을 달성하면 수료 조건이 충족됩니다.

  • Q. 수료증 발급은 어떻게 받나요?

    A.
    수료증은 국비지원 과정으로 수료하신 멘티님에게만 지급되며, 캠프 종료 이후에 코멘토 홈페이지의 마이페이지 → 신청한 캠프에서 다운로드받으실 수 있습니다. 수료 기준을 확인한 후 충족시키는 분들에게만 발급되며, 캠프 종료일 기준으로 1주일 이내에 발급됩니다. 발급 확인에 문제가 있는 경우에는 고객센터로 문의부탁드립니다.

환불규정

[수강기간]

  • 기수별 상세페이지 표시 일정에 따릅니다. 신청 전, 수강기간과 기수를 반드시 확인해주세요.
  • 국비지원훈련 참여 후 수료조건 충족 시 평생수강 혜택을 제공합니다.
  • 자세한 수료 조건은 수료 관련 FAQ를 참고해주세요.

[동시접속 안내]

  • 동일한 ID로 2대 이상의 기기에서 접속을 하는 경우, 수강이 제한 될 수 있습니다.

[국비지원과정 환불규정]

※ [중요] 자부담금 결제취소는 수강 시작(개강) 전에만 가능합니다.


결제취소 시 다음 절차를 밟게되어, 2~3영업일의 시간이 소요될 수 있습니다.

(환불 요청→코멘토 카드사 요청→카드사 결제취소→자부담환급→크레딧 반영)

  1. 전액 환불기준
    1. ① 수강 시작일 전 = 전액 환불(수강 시작 전 영업일 17시까지 취소 요청 필수)
      • * 코멘토에 요청 시 취소 가능하나 요청 접수에 시일 소요
    2. ② 수강 시작일(개강) 후
      • * 수강 시작 후 자부담금은 환불할 수 없으며, 훈련은 중도포기(미수료) 처리됨

  2. 중도 포기 안내
    • ※ [중요] 별도 사유 없이 중도포기/미수료 시 훈련비에 해당하는 크레딧이 차감됩니다.
    • ※ [중요] 중도포기/미수료 시 사용된 크레딧은 환원되지 않습니다.
    • ※ 중도포기 사유가 있을 경우, 관할 고용센터에 접수 바랍니다.

수강하시는 과정은 ‘K-디지털 기초 역량 훈련’으로 고용노동부의 국비 지원을 받는 과정입니다.

고용노동부에서는 훈련생 미수료 및 중도포기 시 다음과 같은 패널티를 부과합니다.


  1. ① 최초 1회 : 크레딧 관련해서는 아무 패널티 없으나, 훈련비에 대한 크레딧은 복원되지 않음.
  2. ② 최초 1회 이후 : 크레딧 잔액의 50%소멸(1인당 50만 크레딧)
  3. ③ 2회 이상 미수료 및 중도포기 시 : 크레딧 소멸 및 사용 제한 등의 페널티가 있을 수 있음.

고용노동부의 정책은 상시 변할 수 있으므로, 자세한 내용을 확인하시려면 고용노동부 및 관할 고용센터로 문의하시기 바랍니다.