발화성 위험물을 제조·취급하는 시설(이하 위험물 취급시설)에서 화재·폭발 등 사고가 증가한 것으로 나타났다. 반드시 선임해야 하는 위험물안전관리자가 없이 위험물 취급시설을 운영하다 적발된 사례도 증가했다. 1일 국회 행정안전위원회 소속 진선미 더불어민주당 의원이 행정안전부로부터 제출받은 국정감사 자료에 따르면 2013년부터 2016년까지 발화성 위험물 취급시설 사고는 총 281건 발생했다. 2013년 53건 발생했지만 2014년에는 62건, 2015년과 2016년에는 각각 85건과 81건으로 증가했다. 사고 유형별로는 화재사고가 153건(54.5%)으로 가장 많았다. 위험물 누출사고가 85건(30.2%), 폭발까지 이어진 대형 사고는 43건(15.3%)이었다. 사고 주된 원인은 안전과리 부실로 일어난 ‘인재’였다. 전체 사고의 절반이 넘는 156건(55.5%)은 △위험물 감시 부주의, △안전조치 소홀, △기계 오조작·미보수에서 비롯된 것으로 드러났다. ■위험물안전관리자 아예 없는 경우...4년간 8배 증가 위험물을 취급하려면 위험물안전관리법에 따라 지자체의 허가를 받은 후 안전관리자를 선임해야한다. 하지만 현장에서 이를 위반하는 사례도 매년 증가했다. 의무적으로 선임해야 하는 위험물 안전관리자를 아예 두고 있지 않다가 적발된 사례는 2013년에 6건에 불과했지만, 2014년 18건, 2015년 22건, 2016년 46건으로 지난 4년간 8배 가량 늘어났다. 진선미 의원은 “석유나 니트로 화합물과 같은 위험물 안전관리 소홀사례가 매해 증가하는 것으로 나타났다”며 “업계에 안전불감증이 점차 커지고 있는 것은 아닌지 우려된다”고 밝혔다. 이어 “위험물 관리소홀은 큰 인명피해로 이어질 수 있는 만큼, 당국의 위험물 안전관리 대책 마련이 요구된다”고 강조했다. junjun@fnnews.com 최용준 기자

KT&G의 저발화성(LIP) 담배 제조기술인 '블루밴드'가 내년부터 전 제품으로 확대, 적용될 예정이다. 3일 KT&G에 따르면 이 회사가 보유 중인 담배제품 72종 중 블루밴드 기술이 적용된 담배는 현재 5종(더원블루, 더원오렌지, 더원화이트/에쎄골든리프 5㎎,1㎎)이다. 11월 말 현재 블루밴드 기술을 적용한 전체 담배생산(판매)량은 1억1100만여갑(22억2800만여개비)이다. KT&G 관계자는 "향후 블루밴드 기술 관련 설비가 확충되는 대로 2014년도 내에 전 제품을 대상으로 순차적인 확대생산에 돌입할 예정"이라고 밝혔다. 저발화성 담배는 일정 조건하에서 75%의 확률로 자연 연소되는 담배를 말한다. 전 세계에서 미국(주별 2004~2011년 차별시행)을 시작으로 캐나다(2005년), 호주(2010년), 뉴질랜드(2009년), 유럽연합(EU, 2011년) 등 30여개 국가에서 법을 통해 잇따라 LIP 기술도입을 의무화하고 있다. 현재 우리나라 국회에서도 저발화성 담배 도입에 관한 법안이 발의돼 있으며, 주무부처인 기획재정부에서도 저발화성 담배 도입방안을 연구 중인 것으로 알려졌다. 현재 해외에서는 30여개 국가가 저발화성 담배의 제조 및 판매를 법적으로 강제하고 있다. 기존 LIP담배 궐련지 관련 기술 및 특허는 이미 외국 회사들이 보유하고 있으나 KT&G는 최근까지 LIP담배 자체 제조기술을 보유하지 못했다. KT&G는 저발화성 담배가 법적으로 의무화된 국가에 한해 특수 궐련지를 고가에 수입해 LIP담배를 제조, 수출해온 실정이었다. 국내 독자기술인 '블루밴드'를 적용한 LIP 담배가 첫 등장한 것은 지난 7월. KT&G는 수년간에 걸친 연구개발 끝에 기존 방식과 차별화된 방법으로 LIP 담배를 제조할 수 있는 기술을 자체 개발하고 사회적 책임 강화 차원에서 국내 법 제정 여부와 상관없이 LIP담배를 선보였다고 설명했다. 기존 LIP담배 제조기술은 미리 자동소화 물질을 코팅한 궐련지를 제조공정에 투입하는 방식이지만, KT&G의 '블루밴드' 기술은 고속으로 진행되는 제조공정상에서 순간적으로 자동 소화물질을 도포해 코팅시키는 '온라인 코팅' 방식이 특징이다. KT&G 관계자는 "'블루밴드'기술의 전 제품 확대를 통해 궐련지 수입대체 효과도 연간 약 400억원 이상"이라며 "다만 LIP담배 역시 100% 완전 발화차단이 아닌 저발화성 제품이기 때문에 화재에 주의해야 한다"고 당부했다.  김성원 기자

■KT&G '저발화성' 담배 출시, 특수물질로 불 꺼질 확률 ↑ KT&G는 담배에 붙인 불이 꺼질 확률을 높이는 기술을 적용한 담배(사진)를 국내 최초로 출시한다고 15일 밝혔다. 미국, 캐나다, 유럽연합(EU) 등에서는 담뱃불을 그대로 둘 경우 불이 꺼질 확률을 높인 '저발화성' 기술의 담배 제품 적용을 의무화하고 있다. KT&G는 궐련지 안쪽에 특수 물질을 코팅해 담뱃불이 꺼질 확률을 높이는 기술을 독자로 개발하고 이 기술을 '블루밴드'로 명명했다. 다만 저발화성 담배가 화재를 완전히 예방하는 것은 아닌 만큼 흡연자들은 꽁초를 버리기 전 불이 제대로 꺼졌는지 반드시 확인해야 한다는 게 회사측의 설명이다. ■프로스펙스 선캡·숄더백 출시, 바캉스 시즌 나들이 안성맞춤 LS네트웍스의 프로스펙스가 바캉스 시즌을 맞이해 선캡과 숄더백(사진)을 선보였다. '베이직 선캡(2만4000원)'은 면소재를 활용한 심플한 디자인으로 바캉스뿐만 아니라 일상생활에서도 활용가능한 제품. 핑크와 네이비 두 가지 색상으로 출시됐다. 함께 출시된 '스포츠 숄더백(6만9000원)'은 원단에 엠보처리가 되어있어 경량성이 강조됐으며, 넉넉한 사이즈로 바캉스 시즌에 안성맞춤인 아이템이다. 그레이, 네이비 두 가지 색상으로 출시됐다. ■삼립식품 '라뜨레팡' 론칭, 편의점 베이커리 고급화 선언 삼립식품이 편의점 빵 브랜드 '라뜨레팡'(사진)을 론칭했다. 삼립식품은 '편의점 안의 프리미엄 베이커리'라는 콘셉트를 앞세운 '라뜨레팡'을 통해 '우유 카스테라'와 '치즈베이글', '카페머핀 치즈', '카페머핀 초코' 총 4종을 전국 편의점에서 선보인다고 15일 밝혔다. ■청정원 '프리미엄 냉동 반찬' 통살산적·완자·동그랑땡 3종 대상 청정원이 '프리미엄 냉동 한식반찬 3종(사진)'을 출시했다. 이번에 선보인 신제품 3종은 '저며낸통살산적'과 '저며낸통살완자', '통살동그랑땡'으로 프라이팬으로 간편하게 조리해 먹을 수 있는 것이 특징이다. 이들 제품에는 엄선된 국산 돼지고기가 사용됐으며, 저밈방식 등을 사용해 가정에서 직접 만든 음식을 재현하기 위해 노력했다고 청정원 측은 설명했다. ■스위스 로즈몽 '백 인 타임' 장미 로고 등 섬세한 디테일 스위스의 시계 브랜드 '로즈몽(Rosemont)'이 남성 라인을 국내 론칭했다. '로즈몽'이 선보이는 남성 라인 '백 인 타임(사진)'은 섬세한 디테일과 클래식함이 특징인 제품으로 구성됐다. 남성 제품은 둥근 스퀘어 라인의 스테인리스 베젤과 빈티지한 가죽 스트랩으로 구성됐으며, 장미 로고와 크로노그래프, 로마자 인덱스를 눈에 띄게 배치한 것이 특징이다. 가격은 44만~47만원대. 강문순 성초롱 기자

KT&G는 담배에 붙인 불이 꺼질 확률을 높이는 기술을 적용한 담배를 국내 최초로 출시한다고 15일 밝혔다. 미국, 캐나다, 유럽연합(EU) 등에서는 담뱃불을 그대로 둘 경우 불이 꺼질 확률을 높인 '저발화성' 기술의 담배 제품 적용을 의무화하고 있다. KT&G는 궐련지 안쪽에 특수 물질을 코팅해 담뱃불이 꺼질 확률을 높이는 기술을 독자로 개발하고 이 기술을 '블루밴드'로 명명했다. 다만 저발화성 담배가 화재를 완전히 예방하는 것은 아닌 만큼 흡연자들은 꽁초를 버리기 전 불이 제대로 꺼졌는지 반드시 확인해야 한다는 게 회사측의 설명이다. KT&G 관계자는 "국내법은 저발화성 기술 적용을 의무화하고 있지 않지만 기업의 사회책임 강화 차원에서 저발화성 담배를 먼저 도입했다"고 설명했다. KT&G는 이번 '블루밴드' 기술 개발로 향후 연간 400억원 이상의 수입 대체 효과가 있을 것으로 기대하고 있다. KT&G는 '블루밴드' 기술을 처음으로 '더원' 3종에 적용해 오는 29일부터 시판한다. 관련 설비를 확충해 이 기술을 적용한 제품군을 확대할 계획이다. mskang@fnnews.com 강문순 기자

[파이낸셜뉴스] 연세대 화공생명공학과 정윤석 교수팀이 나트륨 전고체전지용 고체전해질을 알루미늄으로 만들었다. 연구진이 만든 3V급 전고체전지는 500번 이상 충전과 방전을 거듭해도 전지용량이 80% 이상 유지하면서 안정적으로 작동했다. 정윤석 교수는 26일 "안전하고 저렴한 에너지 저장 장치(ESS)용 전지 기술 개발에 중요한 전환점이 될 것"이라고 말했다. 현재 널리 사용되고 있는 리튬이온전지는 유기계 액체전해질을 사용한다. 유기계 액체전해질은 작은 스파크로도 쉽게 불이 붙고, 일단 불길이 시작되면 걷잡을 수 없어 안전성 문제가 있다. 실제 리튬이온전지를 적용한 ESS는 잦은 발화 사고가 발생하고 있다. 또한 리튬 가격은 최근 10년간 10배 가까이 상승했다. 반면, 나트륨 고체전해질은 발화성이 없는 무기계 물질이면서 주 성분인 나트륨은 지표면에 6번째로 많아 리튬에 비해 저렴하다. 이를 적용한 나트륨 전고체전지는 기존 리튬이온전지에 비해 저렴한 가격으로 안전하게 에너지를 저장할 수 있는 차세대 전지로서 ESS에 적용될 수 있다. 그러나 지금까지 개발된 나트륨 전고체전지는 고체전해질의 가격이 비싸다. 또한 높은 에너지밀도를 만들어내기 위해서는 3~4V 이상의 높은 전압 구동이 필수다. 하지만 대부분 고전압에서 심각한 분해 반응을 보여 성능 구현에 어려움이 있었다. 최근 고전압에서도 안정적인 할라이드계 고체전해질 소재가 연구되고 있지만, 대부분 비싼 희토류 금속 원소를 사용해 상용화로 가는데 걸림돌이 되고 있다. 연구진은 저렴한 금속원소를 이용한 고전압 나트륨 전고체전지용 고체전해질을 고안했다. 지구 표면에 3번째로 많은 알루미늄으로 고체전해질 소재를 개발했다. 이 소재로 3V급 전고체전지를 만들어 500번 이상 충전과 방전 실험결과, 초기 에너지 저장 용량의 82.9%를 유지했다. 새로운 나트륨 고체전해질은 기존에 고온 환경에서 구동되는 ZEBRA 타입 전지에서 용융염 전해질로 사용되던 물질이다. 연구진은 이를 상온에서도 작동하는 최초의 전고체전지로 만들었다고 설명했다. 한편, 연세대 정윤석 교수팀의 박주현·손준표 연구원(공동 제1저자)과 성균관대 김종순 교수팀, 울산과학기술원(UNIST) 서동화 교수팀, 한국원자력연구원 김형섭 박사가 함께 해 얻은 이번 연구결과는 에너지 분야 국제 학술 권위지인 '미국화학회 에너지 레터스(ACS Energy Letters)'에 지난 7일 발표했다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자

업무상과실로 사망사고를 일으켜 처벌받는 경우가 하루에 1건 꼴 이상 나오는 것으로 나타났다. 피고인 대부분이 집행유예나 벌금형 등 비교적 약한 처벌을 받아 형량을 높여야 한다는 지적 등이 나온다. ■피고인 96%가 실형 면해16일 법원 판결서 인터넷열람서비스에 따르면 형법 제268조에 근거한 업무상과실치사 또는 교통사고처리특례법위반(치사) 1심 판결은 매년 전국 법원에서 400~500건씩 집계된다. 지난해의 경우 430건으로, 이는 하루 1.2건 꼴에 달한다. 파이낸셜뉴스가 지난 2019~2021년 서울중앙·동부·서부·남부·북부지법의 1심 판결문 91건을 분석한 결과, 업무상과실치사 사건은 '건설현장 등 사업장에서 일어난 산업재해 사고(56.5%)'가 가장 많았다. 이어 △운전기사 등이 일으킨 교통사고(19.1%) △의사나 간병인 등에 의한 의료사고(12.2%)가 뒤를 이었다. 형법 제268조에 따르면 업무상과실 또는 중대한 과실로 사람을 사망이나 상해에 이르게 한 자는 5년 이하의 금고 또는 2000만원 이하의 벌금에 처하게 돼있다. 하지만 실제 처벌은 대부분 집행유예나 500만원 안팎의 벌금형에 그쳤다. 피해자가 1명이고 업무상과실치사나 교통사고처리특례법위반(치사) 혐의로만 기소된 피고인 48명 중 금고·징역형의 집행유예를 받은 사람이 32명(66.7%)이었다. 14명(29.2%)이 벌금형을 받았고 평균 벌금액은 479만원 정도다. 실형을 받은 이는 지난 2018년 11월 서울 성동구에서 운전 중 측면 주시를 게을리하다가 차도를 건너던 4세 여아를 치어 숨지게 한 혐의로 기소돼 금고 1년2월이 선고된 승용차 운전기사 1명뿐이었다. 48명 중 나머지 1명은 무죄를 선고받았다. 사업주 등 산업재해를 예방할 책임이 있는 피고인에게는 통상 업무상과실치사뿐 아니라 산업안전보건법위반 혐의도 적용됐다. 하지만 그렇다고 해서 처벌 수위가 크게 무거워지지는 않았다. 피해자가 1명이고 업무상과실치사와 산업안전보건법위반 혐의로만 기소된 피고인 32명 대부분이 징역형의 집행유예(17명, 53.1%)나 평균액 486만원 정도의 벌금형(14명, 43.8%) 처분을 받았다. 지난 2018년 8월 서울 강남구 소재 한 주유소 유류 저장탱크 안에서 불이 나 코팅 공사를 하던 노동자 1명이 숨졌는데, 사업주로서 폭발성·발화성·인화성 물질 등에 의한 위험 예방 조치를 하지 않은 과실로 기소된 피고인 1명만이 징역 6월을 선고받아 실형을 면하지 못했다. ■"'7년 이하 금고·5000만원 이하 벌금'으로 해야" 적잖은 인명피해 사건이 업무상과실 때문에 일어난다는 점에서 이에 따라 사람이 숨지는 경우 처벌을 강화해야 한다는 목소리가 나온다. 민형배 더불어민주당 국회의원 등 11명은 지난달 28일 형법 일부 개정 법률안을 발의했다. 이들은 "형법 제268조에는 과실치상과 치사가 구별 없이 한 조문에 규정돼있다"며 "형량이 제한돼 사건 피해에 상응하는 처벌이 이뤄지지 못하는 것"이라고 주장했다. 또 "이에 업무상과실·중과실도 일반 과실 규정례와 같이 치상·치사의 결과를 분리해 규정하고자 한다"며 "업무상과실·중과실치사죄의 경우에는 '7년 이하의 금고 또는 5000만원 이하의 벌금'으로 상향조정해야 한다"고 덧붙였다. glemooree@fnnews.com 김해솔 기자

[파이낸셜뉴스] 대구경북과학기술원(DGIST) 이홍경 교수팀과 한국전기연구원 김병곤 박사팀이 전해액을 물로 사용하는 아연-이산화망간전지의 사용수명을 28배 늘릴 수 있는 기술을 개발했다. 연구진은 이 기술을 통해 아연-이산화망간전지를 안정성이 중요한 대용량 에너지 저장 시스템(ESS)의 새로운 에너지 저장원으로 활용할 수 있을 것이라고 전망했다. 연구진은 수계 아연-이산화망간전지를 양극과 분리막 사이에 기공성 탄소 지지체를 삽입했다. 이 전지를 테스트한 결과, 충전용량이 g당 278㎃h가 나와 탄소지지체를 사용하지 않은 전지에 비해 15% 향상됐다. 또한 기존 전지는 108번을 사용하면 성능이 떨어졌지만, 연구진이 개발한 전지는 3000번 넘게 충방전을 해도 85.6%의 용량을 유지했다. 연구진은 나노 탄소 소재의 단순한 산 처리와 얇은 지지층의 설계로 확연하게 셀 성능이 향상됐다고 설명했다. 리튬이온전지는 발화성이 높아 안전성이 떨어지며 공정비용이 높지만, 수계 아연-이산화망간전지는 물 기반 전해액을 사용해 안전하며, 가격 절감에 유리하다. 이러한 장점이 있는 반면 수계 아연-이산화망간전지는 기존 리튬이온전지보다 반응이 복잡하다. 이 전지가 충방전때 이산화망간에서 망간이온이 분리되면서 절연체들이 축적된다. 이렇게 되면 충방전 효율이 떨어지고 용량이 줄어들게 된다. 연구진은 이를 방지하기 위해 지지체를 전지의 에너지밀도 손실을 최소화 할 수 있도록 얇은 필름 형태로 만들었다. 또 지지체를 구성하는 탄소 나노분말의 표면을 산처리해 전자전도성 및 이온친화 기능을 동시에 부여하도록 했다. 이홍경 교수는 "수계 아연-이산화망간 전지에서의 양극 구동 원리와 반응 현상을 실험적으로 밝혀냈으며, 이를 기반으로 한 전지 부품 소재 개선을 통해 성능향상을 이끌어냈다는 측면에서 의미가 있다"고 말했다. 또 김병곤 박사는 "산 처리 탄소 지지층 사용한 방법은 경제적이고 효과적인 방법"이라며 "이를 통해 대면적, 대용량 아연-이산화망간 전지의 수명 안정성을 확보 할 수 있다면 차세대 에너지 저장원으로써 ESS용 리튬이온전지를 대체할 수 있을 것"이라고 말했다. 이번 연구성과는 그 우수성을 인정받아 재료과학 분야의 국제 학술지 '스몰 메소드(Small Methods)' 2월호 표지논문에 선정됐다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 경기도 이천 물류센터 화재가 38명 사망 등 총 48명의 사상자가 발생하는 등 최악의 참사로 기록되면서 여야 의원들이나 21대 국회 당선인들의 해법 마련이나 각종 입법 추진 약속이 잇따르고 있다. 다만 20대 국회 임기중에도 각종 대형 화재 사건 발생에도 이번 참사와 같은 대형 화재를 막을 대책을 미리 마련하지 못한 점에서 여야 모두 뒷북 대응이라는 비판은 불가피해 보인다. 소방관 출신인 오영환 더불어민주당 당선인은 2일 자신의 SNS에 올린 글에서 "결국은 안전보다 비용절감이란 경제 논리가 우선된 것이 반복된 참사의 근본적 원인이라 생각한다"며 "사람이 먼저인, 안전이 먼저인 세상을 만들겠다"고 밝혔다. 오 당선인은 향후 입법과 관련해서 "안전조치 의무를 지닌 사업주에 대한 벌칙 조항을 강화해 '폭발성, 발화성 및 인화성 물질 등'에 의한 위험예방을 위한 필요한 조치 불이행시 '5년 이하 징역 또는 5000만원 이하 벌금'으로 된 현재 법률 조항의 처벌 규정을 '5년 이상의 징역'으로 강화하는 등 사업주가 본질적인 책임을 다하게 해야 한다"고 했다. 앞서 채이배 민생당 의원은 지난 1일 자신의 페이스북에 올린 글에서 "코로나로 단 1명의 사망자도 나오지 않게 하겠다는 정부의 자세를 산재에도 적용하도록 해야 한다"며 "정부는 올해 산재 사망자 목표를 '0'명으로 삼아야 한다"고 강조했다. 또 "산재 발생원인 파악으로 몇달씩 걸리면 안 된다"며 "일하다 죽음을 맞이하는 일은 없도록 하겠다는 정부의 의지만 있으면 가능하다"고 했다. 송석준 미래통합당 의원도 지난 1일 스마트 모니터링 제도 도입을 위한 입법을 예고했다. 송 의원이 배포한 보도자료에 따르면 송 의원이 발의를 예고한 건설현장 화재 예방 및 방지법은 건설현장 스마트 모니터링 시스템 도입을 골자로 4차 산업혁명 시대에 주목받고 있는 loT기술을 적용하는 내용이다. cerju@fnnews.com 심형준 기자

[안양=파이낸셜뉴스 강근주 기자] “고인들의 명복을 빕니다. 안전수칙 준수만이 사고를 미연에 막을 수 있습니다.” 최대호 안양시장이 1일 도시주택국, 도로교통국, 시설공사과, 안전총괄과, 구청 건축과 등 부서장과 실무진을 긴급 소집해 이같이 강조하고 이천 물류창고 화재사건은 인재가 부른 참사라고 규정했다. 최대호 시장은 이날 회의에서 4월29일 발생한 이천 물류창고 화재로 희생된 이들의 애절한 사연을 하나하나 언급하며 명복을 간절하게 빌고, 안전점검이 제대로 작동했으면 예방이 가능했던 인재였기에 더욱 안타깝다고 토로했다. 최대호 시장은 이천 물류창고 화재를 반면교사로 삼아 관내에서 진행 중인 건축공사장에 가서 안전매뉴얼 이행상태를 직접 점검하고 안전위협 요인을 사전에 제거하라고 지시했다. 특히 공사현장 안전일지를 꼼꼼히 파악하고, 발화성 인화물질을 다룬다면 어떤 방식으로 관리, 감독되고 있는 지도 살펴 화재예방에 행정력을 집중해 달라고 주문했다. 아울러 설마 하는 방심이 끔찍한 화마를 초래하고 시민 생명과 재산을 송두리째 빼앗아간다며 공사현장에선 절대 방심하지 않고 안전수칙 준수가 생활화가 되도록 행정점검을 수시로 벌이라고 역설했다. kkjoo0912@fnnews.com 강근주 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 리튬-이온 전지보다 45배 저렴한 새로운 개념의 물 기반 아연-브롬 전지를 개발했다. 이 전지는 일본이나 미국에서 수입해야 하는 값비싼 멤브레인을 사용하지 않고도 에너지 효율 80% 이상을 유지하면서 1000번 이상 구동된다. 이를통해 태양광, 풍력 등 신재생에너지를 미리 저장했다가 필요한 시간대에 사용할 수 있는 에너지저장장치(ESS)로 활용될 전망이다. KAIST는 생명화학공학과 김희탁 교수와 신소재공학과 김상욱 교수 공동 연구팀이 값비싼 멤브레인 소재를 비롯해 어떠한 첨가제도 사용하지 않는 물 기반 아연-브롬 전지를 개발했다고 8일 밝혔다. 이 전지는 물 속에 녹아 전기를 통하는 물질인 전해질을 외부에 저장하는 기존 레독스 흐름 전지의 특징에서 탈피했다. 이를 통해 외부저장에 소모되는 펌핑 에너지 및 유지 비용을 절감시켰다. 즉 개선된 효율성으로 인해 리튬-이온 전지 대비 약 45배가량 저렴하다. 김상욱 교수는 "차세대 물 기반 전지의 한계를 극복하기 위한 나노소재 기술을 이용한 새로운 해결책을 제시했다"고 말했다. 멤브레인은 전지 내부에서 음이온과 양이온을 분리시키는 얇은 막으로 전지가 자가 방전을 일으키지 않도록 해주는 소재다. 이번 연구를 통해 일본, 미국의 수입에 의존해 온 다공성 분리막이나 불소계 이온교환막을 사용하지 않는 기술로, 해당 기술에 대한 대외 의존도를 낮출 수 있을 것으로 기대된다. 공동 연구팀은 전해질 내의 이온과 외부 전기회로 사이의 전자를 주고받는 한정된 역할만 수행하던 전극의 기능에 멤브레인과 첨가제가 담당하던 브롬을 포획할 수 있는 기능을 추가했다. 질소가 삽입된 미세기공 구조를 전극 표면에 도입해 미세기공 내부에서 비극성 브롬을 극성 폴리브롬화물로 전환한 뒤, 질소 도핑 카본과 폴리브롬화물간 쌍극자-쌍극자 상호 작용을 통해 폴리브롬화물을 기공 내부에 고정했다. 이 기술은 멤브레인의 기능을 전극이 담당하므로 고가의 멤브레인이 필요 없으며, 브롬을 외부 탱크가 아닌 전극 내부에 저장함으로써 펌프 및 배관을 제거할 수 있어 가격 저감 및 에너지 효율을 증대했다. 김희탁 교수는 "이번 연구를 통해 기존보다 안전하고 경제적 ESS의 개발이 가속화되기를 기대한다"고 말했다. 이주혁 박사과정과 변예린 박사후연구원이 공동 1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈'2019년 12월 27일자 표지논문에 선정됐다. 이번 연구는 KAIST 나노융합연구소, 에너지클라우드 사업단, 과학기술정보통신부 리더연구자지원사업인 다차원 나노조립제어 창의연구단의 지원을 받아 수행됐다. 한편, 현재는 리튬이온전지가 에너지저장장치용 이차전지로 사용되고 있으나 발화성 유기 전해액 및 리튬계 소재로 인한 발화의 위험성을 지니고 있다. 지난 2017년부터 올해 10월까지 총 21건의 에너지저장장치 화재사고가 발생했으며, 전체 에너지저장장치 시설 1490개 중 35%인 522개의 가동이 중단되기도 했다. 이러한 이유로 물을 전해질로 사용한 비 발화성 물 기반 이차전지 기술이 에너지저장장치용 차세대 이차전지로 주목받고 있다. 특히 다양한 물 기반 전지 기술 중 아연과 브롬을 활물질로 사용하는 아연-브롬 레독스 흐름 전지는 높은 구동 전압 및 높은 에너지 밀도를 가져 1970년대부터 지속해서 개발돼왔다. 그러나 아연-브롬 레독스 전지는 브롬이 아연과 반응해 전지 수명을 단축시키는 문제로 인해 상용화가 지연됐다. 이러한 반응을 억제하기 위해 펌프를 이용해 브롬이 함유된 전해질을 외부 탱크로 이송해 왔으나, 이는 펌프 구동을 위한 에너지 소모 및 브롬에 의한 외부 배관이 부식되는 문제를 동반한다. 브롬을 포획하는 전해질 첨가제 및 브롬의 이동을 차단할 수 있는 멤브레인에 대한 개발이 진행됐으나, 가격증가 및 출력 저하의 문제점이 발생했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자