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SK이노, 미 조지아공대와 전고체 배터리 개발 협력…치열해지는 배터리 경쟁


  • 곽정일 기자
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    입력 : 2022-01-17 10:06:06

    ▲ SK이노베이션 전기차 배터리. © 연합뉴스

    [베타뉴스=곽정일 기자] SK이노베이션이 미 조지아공대와 전고체 배터리 개발을 협력하면서 기업 간 배터리 시장 석권 경쟁이 치열해지고 있다는 목소리가 나오고 있다.

    SK이노베이션은 16일 미국 조지아 공대 이승우 교수진과 차세대 전고체 배터리 시대를 앞당기기 위해 협력한다고 16일 밝혔다.

    전고체 배터리는 현재 배터리에 적용되는 액체 형태 전해질을 고체로 바꾼 배터리를 말한다. 배터리 용량은 늘리면서 무게, 부피, 화재 위험을 현저히 줄일 수 있어 차세대 배터리로 각광을 받고 있다. 다만 개발하는 데 난제가 많아 '꿈에 배터리'라고 불리기도 한다.

    SK이노베이션은 이 교수팀과 함께 전기차 시장에서 게임 체인저가 될 수 있는 전고체 배터리 분야에서 협업 체계를 갖췄다고 설명했다.

    이승우 교수는 KAIST와 공동으로 혁신적인 고무 형태 고분자 고체 전해질을 개발해, 세계적인 학술지인 '네이처(Nature)'지에 지난 13일 논문이 소개되는 등 해당 분야의 석학이다.

    이 교수가 개발한 고체 전해질은 기존 고체 전해질의 단점으로 꼽히던 이온전도도를 100배나 향상시키며 동시에 고무와 같은 신축성까지 확보했다. 이온전도도는 배터리 내부에서 이온이 얼마나 잘 이동할 수 있는지를 말한다.

    이온전도도가 높아지면 배터리 내부에서 리튬 이온이 빠르게 전달될 수 있다. 이는 곧 배터리 성능이 좋아지는 것을 의미한다. 또 고체 전해질 신축성이 뛰어나면, 배터리 내부에서 리튬이 나뭇가지처럼 뾰족하게 자라나는 ‘덴드라이트(dendrite)’로부터 전해질이 손상되지 않아 안전성을 확보할 수 있다.

    기존에는 이온전도도와 안전성을 동시에 확보하는 고체 전해질을 구현하는 것이 난제로 꼽혀왔던 만큼 이 교수가 개발한 고체 전해질은 혁신적인 연구 성과로 평가 받는다. 이 같은 기술을 도입하면 한번 충전으로 현재 500km 가량인 전기자동차 주행거리가 800km까지 가능할 것으로 전망된다.

    SK이노베이션은 기존에 독자적으로 확보해온 전고체 배터리 기술과 이승우 교수의 연구 성과를 더해 전고체 배터리 개발에 박차를 가할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

    이처럼 배터리 경쟁은 국내·외를 막론하고 치열하게 전개되고 있다.

    니혼게이자이신문은 지난달 20일 파나소닉이 최근 코발트를 사용하지 않는 독자 방식 고용량 배터리 기술을 개발했다고 보도했다. 배터리 양극재로 사용되는 코발트는 희소성이 가장 큰 소재로 꼽힌다. 파나소닉은 양산기술까지 확보, 앞으로 2~3년 내 상용화할 계획으로 알려졌다.

    중국 CATL은 지난해 나트륨이온 배터리를 내놓고 나트륨이온 배터리를 위한 공급망을 2023년까지 구축하겠다고 발표했다. 비용이 구체적으로 공개되진 않았지만 나트륨이온 배터리엔 리튬이나 코발트, 니켈 등이 필요하지 않아 제조비용을 낮출 수 있을 것으로 보인다.

    이미 약 15년전부터 연구를 시작했던 국내 배터리 생산업체들도 업계에서는 기술력을 인정받는 상황이다. LG와 삼성, SK 모두 미국 시장에 진출할 정도로 세계적 기술력을 인정받고 있다.

    김필수 대림대 교수는 "세계 최고 수준이라고 보면 된다"며 "세계 6위권 내에 국내 3개 배터리 회사가 다 들어갈 정도로 수준이 높다고 볼 수 있다"고 말했다.


    베타뉴스 곽정일 기자 (devine777@betanews.net)

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