롤투롤 시스템은 유연성을 가진 소재를 가공하는 공정으로, 연속적으로 다단계의 가공을 수행함으로써 높은 생산성을 가진다. 코팅 및 프린팅 그리고 건조 공정이 위치하는 컨버팅 스팬에서는 최종적인 제품의 품질 보장을 위해 적절한 장력 설정과 정밀한 장력 제어가 요구된다. 특히 코팅층의 용매를 제거하기 위한 건조 공정에서는 소재의 열변형에 의해 추가적인 연신이 발생하기 때문에, 장력 제어 정밀도 부족으로 인한 기재 주름, 코팅층 긁힘 등의 결함 발생 가능성이 높아진다. 따라서 건조 공정은 더욱더 정밀 장력 제어를 필요로 하여, 소재의 열변형을 고려한 앞섬 보상 제어가 적용된다. 하지만 현재 개발된 장력 제어 로직은 정확하지 않은 건조 스팬 내 온도 분포를 입력으로 사용하는 한계를 가져, 리튬 이온 배터리 전극용 구리 기재와 같은 박막 소재의 정밀 장력 제어에 적합하지 않다. 본 연구에서는 FEM 기반의 온도 분포 입력을 사용한 앞섬 보상 장력 제어기를 개발하여, 건조 스팬에서 장력 제어 정밀도를 개선하였다. 건조 스팬 소재 온도 분포 예측 방법에 따른 장력 제어 성능을 비교 분석하였고, 이를 통해 소재 온도 예측 정확도가 높을수록 제어 성능이 향상됨을 확인하였다. 실제 롤투롤 기반 전극 생산 공정을 활용해 성능 검증을 수행하였으며, 결과적으로 제안된 FEM 기반 Feed-forward 장력 제어기의 성능이 기존 대비 78.6% 향상됨을 확인했다. 마지막으로 각각의 제어 알고리즘을 적용해 음극 코팅층을 제작함으로써, 장력 제어 정밀도 향상을 통해 코팅층 품질 개선이 가능함을 확인하였다.