48V 리튬 이온 배터리를 통신 시스템에 사용할 수 있나요?

Time : 2025-10-27

왜 통신 시스템들이 48V 리튬 이온 배터리 기술로 전환하고 있는가

현대 통신 네트워크에서 48V 리튬 이온 배터리의 채택 확대

전 세계적으로 통신 회사들은 5G 네트워크와 엣지 컴퓨팅이 요구하는 전력 수요를 따라잡기 위해 기존의 배터리 기술에서 벗어나 48V 리튬 이온 시스템으로 전환하고 있습니다. 새로운 배터리는 기존의 12V 또는 24V 구성과 비교했을 때 에너지 낭비를 약 30~40% 정도 줄여줍니다. 또한 이러한 배터리는 다양한 종류의 네트워크 장비에 적용되는 국제전기통신연합(ITU)의 DC48V 가이드라인에 그대로 부합합니다. 2024년 최근의 산업 분석 자료를 살펴보면, 오늘날 신규 통신 인프라 설치의 거의 4분의 3(약 72%)이 납축전지 대신 리튬이온 배터리를 채택하고 있는 것으로 나타났습니다. 그 이유는 무엇일까요? 바로 리튬이온 배터리가 확장성에 더 우수할 뿐 아니라, 많은 통신 사업자들이 점점 더 매력적으로 여기는 태양광-디젤 하이브리드 전력 솔루션과도 잘 연동되기 때문입니다.

통신 인프라 내 효율적인 에너지 저장 시스템(ESS)에 대한 수요 증가

현대의 통신 사이트는 시스템을 지속적으로 가동하면서도 비용 효율적인 신뢰할 수 있는 에너지 저장 솔루션이 필요합니다. 기존 납산 배터리와 비교했을 때, 48V 리튬이온 배터리는 동일한 공간에 약 2~3배 더 많은 에너지를 저장할 수 있어 두각을 나타내고 있습니다. 이로 인해 전체적으로 약 60% 적은 공간을 차지하게 되며, 소형 셀이 도시 곳곳에 널리 배치되는 환경에서 특히 이상적인 선택이 됩니다. 수치를 살펴보면, Market.US의 작년 데이터에 따르면 2032년까지 48V 통신용 배터리 시장은 3400억 달러를 초과할 것으로 예상됩니다. 이러한 성장을 이끄는 주요 요인 중 하나는 리튬 배터리가 백업 전원 상황에 더욱 적합하다는 점이며, 뛰어난 왕복 효율성(라운드 트립 효율) 95%를 제공하기 때문입니다.

신뢰할 수 있는 백업 전원에 대한 수요 증가로 인해 기존 시스템에서 벗어나는 전환 진행 중

일회용 납산 배터리는 과거 통신망 전원의 핵심이었으나, 빈번한 유지보수와 극한 온도(-20°C ~ 60°C)에서의 낮은 성능 등 점점 더 많은 한계에 직면하고 있습니다. 이러한 배터리의 퇴출을 가속화하는 주요 단점들은 다음과 같습니다.

수명 48% 짧음 : 리튬이온 대비 2~4년 vs. 8~10년
교체 비용 3배 더 높음 10년 동안(Ponemon Institute 2023)
방전 깊이(DoD)가 80%로 제한되며, 리튬이온은 90~95%까지 가능

2023년 기준 네트워크 다운타임 한 건당 평균 비용이 74만 달러에 달함에 따라 사업자들은 신뢰성 높은 리튬 기반 시스템 도입을 우선시하고 있습니다. 이 전환은 차세대 통신 전력 회복력을 위한 ITU-T L.1200 표준을 준수합니다.

기술적 호환성: 통신 전력 시스템과의 48V 리튬이온 배터리 통합

48V 리튬이온 배터리와 통신 장비 간의 전압 표준 및 호환성

최신 통신 시스템 대부분은 출고 직후 48V DC 전원으로 작동하며, 이는 48V 리튬이온 배터리와 매우 잘 맞습니다. 작년의 일부 업계 조사에 따르면, 약 92%의 셀 타워는 리튬이온 기술로 전환할 때 별도의 전압 변환이 필요하지 않습니다. 이는 낡은 납축전지에서 발생하는 에너지 손실을 모두 피할 수 있음을 의미합니다. 이러한 시스템들이 직접 연결되는 방식은 전압을 대략 ±2% 이내의 안정된 수준으로 유지하게 되며, 네트워크 장비가 예기치 않은 고장을 일으키지 않고 제대로 작동하도록 유지하는 데 매우 중요합니다.

적절한 전압 조절과 시스템 설계를 통한 원활한 통합

성공적인 통합을 위해서는 최대 150A의 피크 부하까지 처리할 수 있는 스마트 DC/DC 컨버터와 모듈형 모선 설계가 필요합니다. 모범 사례에는 다음이 포함됩니다:

저전압/과전압을 방지하기 위한 온도보상 충전
서지 보호를 위한 다단계 전류 제한
실시간 모니터링을 위한 CAN 버스 통신

이러한 조치들은 정전 시 50ms 이하의 전환 시간을 보장하여 통신 전원 연속성에 대한 ETSI EN 300 132-3 표준을 충족합니다.

리튬이온 규격 준수로 통신 백업 전원 요구사항 충족

48V 리튬이온 배터리는 95%의 왕복 효율을 달성하여, 80% 효율의 VRLA 대안 제품보다 현저히 우수합니다. 동일한 용량 기준으로 비교할 경우, 백업 지속 시간이 40% 더 길어집니다. 또한 리튬이온 배터리는 방전 심도(DoD) 90%에 이를 때까지 출력 전압을 48V±1% 이내로 일정하게 유지하는 평탄한 방전 곡선 특성을 가지는 반면, 납산 배터리는 단지 50% DoD에서 이미 15%의 전압 강하를 경험합니다.

배터리 관리 시스템(BMS)이 안전성과 성능 보장에 미치는 역할

고급 BMS 기술은 열폭주 방지를 통해 안전성과 수명 연장을 보장하는 데 매우 중요합니다.

셀 단위 전압 밸런싱 (±20mV 정확도)
배터리 팩 전체에 5°C 간격으로 배치된 온도 센서
잠재적 고장을 48시간 이상 사전에 89% 감지하는 예측 알고리즘

산업계 연구에 따르면 BMS가 장착된 리튬 시스템은 통신 응용 분야에서 99.995%의 가동 시간을 달성하여 기존 솔루션보다 35% 높은 수준을 보인다.

통신 응용 분야에서 48V 리튬 이온 배터리의 장점

기존 배터리 대비 더 높은 에너지 밀도, 효율성 및 긴 수명

48V 리튬이온배터리는 납축전지 대비 40~60% 높은 에너지 밀도를 제공하여 제한된 공간 내에서도 더 많은 전력을 저장할 수 있다. LiFePO4 화학 구조는 8~10년 이상의 사용 수명을 가능하게 하며, 5,000회 이상의 충전 사이클 후에도 80%의 용량을 유지한다. 이러한 내구성은 교체 빈도를 줄여주고 중요 통신 장비에 일정한 전압 공급을 보장한다.

통신 분야에서 납축전지 대비 48V 리튬 배터리의 주요 이점

리튬이온 기술은 납축전지 시스템의 주요 단점을 해결한다:

온도 저항성 : 납축전지의 -15°C에서 45°C라는 좁은 범위와 비교해 -20°C에서 60°C까지 신뢰성 있게 작동
무상 유지보수 : 물 보충이나 균형 충전이 필요 없음
체중 감량 kWh당 최대 70% 더 가볍기 때문에 구조 지지 비용이 낮아집니다.

이러한 장점들은 설치 유연성을 향상시키고 수명 주기 리스크를 줄입니다.

총 소유 비용: 리튬이온 배터리로 인한 유지보수 비용 절감 및 장기적 비용 절약

초기 비용은 1.5~2배 더 높지만, 리튬이온 배터리는 10년 동안 총 소유 비용을 30~50% 낮춥니다. 이는 유지보수 감소, 교체 횟수 감소(납산 배터리 대비 2~3회 대비 4~5회), 그리고 우수한 에너지 효율성(95% 대비 80~85%)에서 비롯된 것입니다. 운영자들은 배치 후 처음 8년 이내에 최대 40% 적은 배터리 교체를 보고하고 있습니다.

다양한 통신 환경에 적합한 소형 디자인과 확장성

모듈식 48V 리튬 팩(100Ah–300Ah)은 도시 내 마이크로셀이나 원격 타워와 같이 공간이 제한된 환경에서의 설치를 간소화합니다. 스택 가능한 구성은 인프라 개조 없이 점진적인 용량 확장이 가능하며, 고정된 납산 배터리 뱅크에 비해 비교할 수 없는 확장성을 제공합니다.

통신 네트워크에서 48V 리튬 이온 배터리의 실제 적용

통신 기지국에서 48V 100Ah 리튬이온 배터리의 사용

전국의 통신 기지국들은 요즘 점점 더 48V 100Ah 리튬이온 배터리 시스템을 채택하고 있습니다. Ponemon의 2023년 연구에 따르면, 이러한 배터리는 납산 배터리 모델에 비해 약 40% 적은 공간을 차지하면서도 일반적으로 정전 시 백업 전원으로 8시간에서 최대 12시간까지 지속됩니다. 모듈식 설계로 인해 배터리를 교체하는 것이 매우 빠르며, 이는 정전으로 인한 가동 중단 시간을 약 70% 정도 줄이는 데 기여합니다. 더욱 주목할 점은 이러한 배터리가 재생 에너지와 얼마나 잘 연동되는가 하는 것입니다. 많은 사업자들이 도시 지역이나 기존 전력망이 없는 외진 지역에 위치한 기지국에 태양광 패널과 함께 이 배터리를 병행 설치하기 시작했습니다.

48V 리튬 배터리의 실내 및 실외 적용 시 고려사항

환경 조건이 최적의 설치 전략을 결정합니다:

배치 유형	핵심 요구사항	성능 측정
실내용	랙 장착형 디자인	-20°C ~ 55°C 작동 범위
집 밖의	IP30+ 등급, 부식 저항성	55°C에서 95% 효율

야외 장비는 먼지, 습기 및 극한 온도에 견딜 수 있어야 하며, 실내 시스템은 소형화와 열 관리에 중점을 둡니다.

48V 리튬이온 시스템을 활용한 원격 및 오프그리드 통신 기지국용 전원 솔루션

원격 통신 사이트는 점점 더 태양광 어레이와 결합된 하이브리드 48V 리튬이온 배터리 시스템을 사용하여, 정전 시 약 72시간 이상의 백업 전력을 확보하고 있습니다. 여러 사업자의 현장 조사에 따르면, 이 조합은 고산지대에서 디젤 발전기의 연료 소비를 약 절반으로 줄이면서도 네트워크 가용성을 99.8% 이상 유지합니다. 이러한 시스템의 특징은 모듈식 설계에 있습니다. 기술 팀은 전체 구조를 해체하지 않고도 필요에 따라 모듈을 추가할 수 있습니다. 이 유연성은 특히 개발도상국의 농촌 지역처럼 인프라가 점진적으로 성장하는 지역에서 매우 중요합니다.

통신을 위한 48V 리튬이온 배터리의 미래 트렌드 및 전략적 선택

지속 가능한 운영을 위한 재생 에너지 및 하이브리드 전력 시스템과의 통합

많은 통신 회사들이 이제는 48V 리튬이온 배터리와 태양광 패널을 결합한 하이브리드 전력 시스템을 도입하고 있습니다. 2023년 폰논 연구에 따르면, 이러한 시스템은 기존의 디젤 발전기 대비 약 35% 정도의 탄소배출 감축 효과를 거둘 수 있습니다. 현대의 리튬 배터리는 뛰어난 성능 사양을 자랑하며, 80% 방전 심도에서도 4,000회 이상의 충전 사이클을 견딜 수 있습니다. 이러한 내구성 덕분에 태양광 연계가 전 세계적으로 이루어지고 있는 원격지 셀룰러 기지국에 매우 적합합니다. 이는 환경 목표 달성에 기여할 뿐 아니라, 전력망 연결이 불안정한 지역에서 필요한 백업 전원 솔루션을 제공하기도 합니다.

차세대 통신 네트워크를 위한 폼팩터 및 확장성 혁신

최근의 기술 발전은 납산 배터리 대비 25% 더 작은 크기를 가진 소형 모듈식 48V 리튬 설계에 집중하고 있습니다. 확장 가능한 스택형 유닛을 통해 인프라 변경 없이 저장 용량을 최대 300%까지 증가시킬 수 있습니다. 새롭게 등장하는 모델들은 향상된 열 관리 기능을 갖추어 -40°C까지의 극한 기후에서도 작동이 가능합니다.