[파이낸셜뉴스]   삼양사가 투자와 자체 개발을 통해 전기차 배터리 소재 사업 포트폴리오 강화에 속도를 높이고 있다. 삼양사는 최근 전고체 배터리 소재 전문기업 솔리드아이오닉스가 고체전해질 제조공장을 확장 이전했다고 8일 밝혔다. 삼양사는 현재 솔리드아이오닉스의 2대 주주다. 확장 이전한 신공장은 강원특별자치도 강릉시에 위치하고 있다. 대지면적 4955㎡, 연면적 1046㎡규모로 총 투자금액은 약 35억원이다. 신공장에서는 전고체 배터리 핵심 소재인 고체전해질과 주원료인 황화리튬(Li2S)을 생산하게 된다. 연간 생산규모는 고체전해질 소립자 기준 약 24t이다. 전고체 배터리는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 전해질을 액체에서 고체로 대체한 차세대 2차전지다. 기존 배터리에 비해 폭발과 화재 위험성이 낮고 에너지 밀도가 월등히 높아 '꿈의 배터리'로 불린다. 최근 전기차 배터리의 열폭주 및 발화 이슈가 지속적으로 발생하며 더욱 주목받고 있다. 솔리드아이오닉스는 고체전해질의 주원료인 황화리튬 제조에 대한 특허기술을 보유하고 있어 원료를 안정적으로 공급할 수 있고, 가격경쟁력에서도 유리한 위치를 확보하고 있다. 현재 국내외 전고체 배터리 개발사와 상업화를 위한 테스트를 진행하고 있다. 삼양사는 2020년과 올해, 두 번에 걸쳐 총 59억원을 투자해 솔리드아이오닉스의 2대 주주가 됐다. 이번 신공장에는 자체 보유한 인공지능(AI) 생산시스템을 적용해 생산 수율 향상과 운영을 지원할 예정이다. 한편, 삼양사는 배터리 소재 사업 강화를 위해 리튬이온 배터리에 쓰이는 전해액 첨가제도 자체 개발하고 있다. 새로 개발하는 첨가제는 배터리의 성능최적화를 통해 수명과 안전성을 높이는 방향으로 개발하고 있으며, 옥수수 등 식물 자원을 가공해 만든 친환경 소재 ‘이소소르비드(Isosorbide)’를 사용한 것이 특징이다. 현재 국내 전해액 제조사와 성능 테스트를 진행하고 있으며, 향후 배터리의 화재 발생을 낮추기 위한 난연 소재도 개발할 계획이다. 삼양사 강호성 대표는 “삼양사는 2차전지 소재를 글로벌 스페셜티 사업의 핵심 소재로 성장시키기 위해 신제품 개발과 투자에 지원을 아끼지 않고 있다”며 “유기합성 및 고분자 소재 기술 등 오랜 기간 축적한 연구 역량을 집중해 차별화된 배터리 소재를 개발하고, 이를 통해 글로벌 시장 진출에도 박차를 가하겠다”고 말했다. padet80@fnnews.com 박신영 기자

[파이낸셜뉴스] 전기차 화재 공포 확산 속에 LG에너지솔루션과 삼성SDI 등 전고체 배터리 관련 기업이 다시 주목받고 있다. 정부가 내달 초 발표할 예정인 전기차 안전 종합 대책에도 관심이 모이면서 외국인들 매수세가 강해지고 있다. 18일 한국거래소에 따르면 정부가 지난 13일 국내 전기차 제조사에 배터리 정보를 공개토록 권고한 이후 3거래일 동안 배터리 3사인 LG에너지솔루션(2.44%), 삼성SDI(0.31%), SK이노베이션(0.29%)은 모두 오름세를 보였다. 또 2차 전지 소재 및 장비 업체인 한농화성(23.94%), 씨아이에스(16.67%), 이브이첨단소재(14.80%) 등도 급등했다. 한국투자증권 김대준 연구원은 “전기차 화재 사고로 인해 액체 전해질 배터리로는 위험성을 줄일 수 없다는 의견이 나오면서 전고체 배터리 관련주가 강세를 보이고 있다”면서 “전고체 배터리는 일반적인 2차전지와 같은 구조를 가지고 있지만 구성 요소가 모두 고체로 이루어져 있어 액체 전해질 대비 높은 안정성을 보유한다”고 전했다. 앞서 지난 1일 인천 아파트 지하주차장에서 발생한 전기차 화재 사고원인인 중국산 2차 전지 대신 국산 배터리 사용량이 늘어날 것이란 기대감이 반영됐다는 분석이다. 이에 따라 LG에너지솔루션과 삼성SDI 등 국내 배터리 업체에 투자자들이 다시 몰리고 있다. 외국인은 최근 일주일동안(9~16일 기준) LG에너지솔루션을 370억4670만원 가량 순매수하며 코스피 종목 가운데 상위 10위권(삼성전자 우선주 제외)에 올려놨다. 포스코퓨처엠도 248억2666만원 순매수했다. 같은 기간 코스닥에서는 에코프로비엠을 412억3940만원 순매수하며 두 번째로 많이 산 종목에 이름을 올렸다. 개인과 기관들 역시 삼성SDI를 각각 322억2575만원, 203억4785만원 사들였다. 또 최근 정부 권고에 따라 국내에서 전기차를 제조·판매하는 모든 브랜드가 배터리 제조사를 공개하면서, 2차전지주 투자심리 회복에 영향을 주고 있다는 분석도 나온다. 현재 공개 차량 가운데 절반 이상(62.3%)은 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등의 제품으로 파악됐다. IBK투자증권 이현욱 연구원은 “완성차 기업들은 전기차종별 탑재된 배터리 정보를 공개하고 정부는 전기차 안전관리 강화를 위해 9월 종합대책을 마련해 발표할 예정”이라며 해외 사례를 제시했다. 이 연구원에 따르면 유럽의 경우 배터리 생산, 이용, 폐기, 재사용, 재활용 등 전 생애주기 정보를 디지털화하는 배터리 여권제도를 2026년부터 도입할 예정이다. 다만 전기차 판매 둔화로 인해 큰 폭의 반등은 어려울 것이란 전망도 나온다. KB증권 이창민 연구원은 “올 1~6월 전기차 판매량 기준으로 역산한 2차전지 시장 성장률은 전년동기대비 11% 상승에 불과하다”며 “장기적으로 자동차 판매량 둔화와 하이브리드 선호 현상에 전기차(EV)·배터리 수요 부진은 지속될 것”이라고 관측했다. 다만 2차 전지 소재 업체의 경우에는 내년 하반기부터 실적 개선 흐름이 나타날 것이란 전망이다. 이 연구원은 “최선호주로 인기 차종에 양극재를 공급하고 있는 포스코퓨처엠을 제시한다”면서 “업종 내에서 실적 안정성이 가장 뛰어나고 과거 주가 상승세가 가팔랐던 만큼 투자자들 관성을 무시할 수 없기 때문”이라고 전했다. elikim@fnnews.com 김미희 기자

[파이낸셜뉴스] 삼성SDI는 30일 개최된 2·4분기 실적발표 후 진행된 콘퍼런스 콜에서 "2·4분기에는 전고체 전지 샘플을 기존 고객 외 글로벌 프리미엄 OEM들의 요청에 공급하고 성능 평가를 진행 중"이라며 "현재 샘플은 당사 개발 로드맵 상으로 계획했던 성능 수준을 확보한 상황"이라고 밝혔다. 그러면서 "하반기에는 전고체 전지 양산서 가장 중요한 사항 중 하나인 생산 공법 확정과 일부 초기 시설 투자를 진행할 계획"이라며 "크기와 용량을 확대한 다음 단계의 샘플을 생산하고 공급할 예정"이라고 말했다.  yon@fnnews.com 홍요은 기자

[파이낸셜뉴스] 포항공과대(POSTECH) 박수진 교수팀과 포스코홀딩스 미래기술연구원 김진홍·배홍열 박사팀이 전고체 전지의 충전과 방전과정에서 리튬과 전자를 균일하게 이동하도록 만들어 성능과 내구성을 높이는 기술을 개발했다. 실제 9.7㎛(마이크로미터) 초박형 리튬금속 양극으로 전고체 전지 셀을 만들어 400시간 이상 안정적인 성능을 보였다. 또한 1㎃h·㎠ 용량의 전고체 전지 셀을 2㎃·㎠ 전류밀도로 1100번의 충방전에도 안정적으로 작동했다. 17일 POSTECH에 따르면, 전고체 전지는 음극에 도금된 리튬과 전자의 이동을 활용하여 전기를 생산한다. 전지가 충방전될 때 리튬 금속은 전자를 잃고 이온이 되었다가 다시 전자를 얻어 금속 형태로 음극 표면에 들러붙는다. 이 과정에서 리튬이 무분별하게 붙게되면 사용할 수 있는 리튬이 빨리 고갈돼 전지의 성능과 내구성이 현저하게 떨어졌다. 박수진 교수는 "하면 전착이라는 새로운 전략을 바탕으로 장기간 활용할 수 있는 전고체 전지 시스템을 개발했다"고 설명했다. 연구진은 전고체 전지에 고분자 바인더와 카본블랙으로 구성된 보호층과 리튬친화성 집전체를 기반으로 금속이 붙는 현상을 안정화하기 위한 '바닥 증착' 개념을 도입했다. 보호층과 집전체 사이에 리튬 도금이 일어나는 바닥 증착은 내부 단락을 우회하고 리튬의 균일한 부피 변화를 촉진한다. 보호층용으로 제조된 기능성 바인더는 금속 성장에 따른 부피 팽창에 견딜 수 있도록 기계적 견고성과 접착성을 가진다. 주사전자현미경(SEM)을 사용해 분석한 결과, 리튬 이온이 안정적으로 달라붙고 떨어지는 전착·탈리 현상을 보였다. 즉, 불필요하게 소모되는 리튬이 현저하게 줄어들었으며, 전고체 전지가 오랜 시간 동안 안정적 전기화학적 성능을 보였다. 박수진 교수는 "후속 연구를 통해 전지 수명을 더욱 효과적으로 늘리고, 에너지 밀도를 높일 수 있는 새로운 방향성을 제시하겠다"고 말했다. 한편, 포스코 홀딩스는 이번 공동연구성과 등을 기반으로 차세대 이차전지의 핵심소재인 리튬 금속 음극의 상용화를 추진할 계획이다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지융합연구부 김재현 박사팀이 경북대 전상은 교수팀과 함께 고체 전해질을 사용한 세계 최고 수준의 전고체 리튬금속전지를 개발했다. 이 이차전지는 전체적인 전지 부피를 줄이고 분리막을 필요로 하지 않으며, 구부러질 수 있기 때문에 향후 폭발이나 화재의 염려가 없는 웨어러블 디바이스 전원용 전지로 사용될 것으로 기대된다. 22일 DGIST에 따르면, 이 리튬금속전지는 안정적인 고체 전해질 분리막이 형성돼 300㎂/㎠의 높은 전류 밀도에서 충방전을 500번 이상 반복해도 안정적으로 작동했으며, 풀셀에서 300번 충방전 후에도 99.7%의 높은 용량을 유지했다. 현재 널리 쓰이는 이차전지에 들어간 액체 전해질은 외부 충격이나 변형으로 분리막이 손상되면 화재나 폭발의 위험이 있다. 특히, 충·방전을 계속 하면서 리튬이 나뭇가지 모양으로 성장하는 '덴드라이트' 현상이 발생해 폭발이나 화재를 일으키기도 한다. 이 액체 전해질을 고체 전해질로 대체하게 되면 화재 및 폭발의 위험성을 방지할 수 있게 된다. 또한 분리막도 필요 없어 전체적인 전지의 부피도 줄일 수 있는 장점이 있다. 연구진은 고체 고분자 전해질에 탄성이나 강도를 조절하는데 쓰이는 고체 가소제를 첨가했다. 이를통해 리튬금속전지는 음극이 전해질에 접촉하는 부분에서 리튬 덴드라이트의 형성을 억제해 안정성이 향상됐다. 김재현 박사는 "안정성을 높이고 용량 유지율을 향상시킨 고체 전해질을 개발함으로써 리튬금속전지의 성능을 크게 향상시켰다"며 "향후에도 안정적이고 효율적인 이차전지 개발을 위해 노력하겠다"라고 말했다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 고체전해질을 에너지 분야 국제학술지 '어드밴스드 에너지 머터리얼스(Advanced Energy Materials)'에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 한국에너지기술연구원 에너지저장연구단 장보윤 박사팀이 리튬이온 전지보다 높은 용량의 전고체 전지를 개발했다. 또한 이 전고체 전지는 구부리거나 잘라도 화재나 폭발위험 없이 안정적으로 작동한다. 연구진은 이 전고체 전지가 불이 나지 않는 상온 구동형 전기 자동차용 배터리나 신재생에너지 연계를 위한 대용량 에너지 저장 시스템(ESS), 안정성이 필수적인 인체 적용 배터리로 활용할 수 있다고 설명했다. 21일 에너지기술연구원에 따르면, 연구진은 이 전고체 전지를 에이에스이티㈜에 1차 기술이전을 완료했다. 에이에스이티㈜ 측은 전기자동차용 전고체 전지의 2026년 상용화를 목표로 하고 있다. 현재 이차전지 시장에서 전고체 전지 기술 개발은 황화물 기반으로 이뤄지고 있다. 황화물 기반의 전고체 전지는 악취를 가진 무색 유독 기체인 황화수소 발생 가능성이 있다. 반면 산화물 기반의 고체 전해질은 얇게 만들기 어렵고 깨지기 쉬운 단점이 있다. 또한 고분자 함량이 높아 60도 이상의 높은 작동 온도가 필요하다. 연구진이 산화물 기반의 고체전해질의 단점을 극복하기 위해 샌드위치 3층 구조로 만들었다. 고이온전도성 고분자층을 위아래에 놓고 갈륨이 섞인 복합산화물을 가운데 배치했다. 이를 통해 60도 이상의 고온이 아니어도 안정적으로 작동하는 전고체 전지를 만들 수 있었다. 또 기존 리튬전지의 에너지 밀도가 300Wh/㎏인데 반해 새로 개발한 전고체전지는 310Wh/㎏까지 높은 성능을 보인다. 복합 고체 전해질은 국내 최초로 기존 산화물계 고체전해질의 함량 한계인 30%를 80%까지 높여 이온전도성과 안정성을 대폭 끌어올렸다. 연구진은 "샌드위치 구조를 통해 양극과 음극이 맞닿은 부분의 저항은 획기적으로 줄이고, 고함량의 고체 전해질은 이온전도성을 10배 이상 향상시켰다"고 설명했다. 또 고분자를 바인더로 활용해 소재간 결착력과 안정성을 강화함에 따라 얇게 만들기 어렵다는 단점을 극복해 롤투롤 공정으로도 제작할 수 있다. 실제 파일럿 스케일 규모의 공정을 확보해, 롤투롤 고정으로 수십m 단위의 연속 공정으로 복합 전해질을 만드는데 성공했다. 한편, 이번 전고체 전지 개발은 캐나다 국책연구소인 NRC와의 2년간의 국제 공동연구를 통한 결과다. 캐나다의 핵심 광물을 활용한 전고체 전지 기술의 국제협력을 강화해 연구원의 역량 강화는 물론 이를 통해 북미 시장 진출의 중요한 발판이 마련될 것으로 기대하고 있다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

국내 연구진이 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 전지 상용화의 열쇠가 될 '저압 구동' 원리를 찾아냈다. 전고체 전지는 리튬이온전지를 대체할 차세대 이차전지이지만 사용할수록 부피가 커지고 성능이 떨어지는 단점이 있다. 12일 한국과학기술연구원(KIST)에 따르면 KIST 에너지저장연구센터 정훈기 박사팀은 전고체 전지의 고체 전해질에서 나온 황이 양극의 균열에 침투해 성능이 떨어진다는 것을 밝혀냈다. 이는 기존 연구와 달리 전고체 전지의 양극 부품 외부가 아닌 내부에서도 열화가 발생할 수 있음을 최초로 확인해 저압 환경에서도 전고체 전지가 안정적으로 구동될 수 있는 가능성을 보여준 것이다. 정 박사는 "일반 리튬이온 전지도 이런 현상이 있기는 하지만 지금까지 전고체 전지에서 일어나는 실험은 없었는데, 이번에 실험을 해보니 그 현상이 더 심했다"고 말했다. 이번 연구를 통해 전고체 전지의 성능 저하 원인을 밝혀냄으로써 문제 해결의 실마리를 찾게 된 것이다. 이를 해결할 경우, 그간 전고체 전지의 생산비용 상승의 주요 원인이었던 외부 보조장치를 제거해 경제성을 확보할 수 있게 될 것으로 기대된다. 지금까지 개발된 전고체 전지는 성능저하를 최소화하기 위해서는 높은 압력을 유지하는 장치를 추가해야 했다. 이는 배터리의 부피와 생산공정이 늘면서 생산가격이 상승해 상용화의 걸림돌로 작용했다. 연구진은 황이 섞인 동전형 전고체 전지를 0.3MPa 수준의 저압 환경에서 반복 사용하면서 살펴봤다. 50회 충·방전을 시행한 결과, 니켈-코발트-망간(NCM) 양극층 부피가 2배에 가까운 178%로 팽창됐다. 또 내부 단면은 양극 소재와 고체 전해질 사이에 심한 균열이 발생했다. 연구진은 "이번 실험을 통해 저압 구동에서 열화의 원인이 전해질과 양극 접촉 외에도 양극의 내부 균열 등 상변화가 있다는 것을 밝혀냈다"고 설명했다.또, 고체 전해질에 존재하는 리튬과 구분하기 위해 양극의 리튬을 동위원소(6Li)로 대체한 후 양극 내 리튬 소모가 셀 전체 용량 감소에 영향을 미치는 메커니즘까지 최초로 확인했다. 충·방전을 반복하는 과정에서 고체 전해질에서 나온 황이 양극 내부 균열에 비집고 들어가 전기가 통하지 않는 황화리튬을 만들어낸 것이다. 이는 활성 리튬이온을 고갈시킴으로써 전고체 전지의 용량을 감소시켰다.정 박사는 "전고체 전지의 상용화를 위해서는 현재의 가압 환경이 아닌 무가압 또는 저압 환경에서 구동할 수 있는 새로운 양극 및 음극 소재의 개발이 필수적"이라며, "저압 구동형 전고체 전지를 전기자동차와 같은 중대형 응용 분야에 적용 시 기존의 리튬이온전지 제조시설을 최대한 활용할 수 있어 큰 도움이 될 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 전고체 전지의 성능 저하 원인을 에너지 재료 분야 국제 학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼스(Advanced Energy Materials)'에 발표했으며, 최신호 표지논문(Front cover)에 선정됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 손미카엘 삼성SDI 전략마케팅 부사장은 26일 열린 3·4분기 실적 컨퍼런스콜에서 "전고체 전지는 기존 전지와는 소재, 공법 등에 많은 차이가 있다"며 "최고 수준의 에너지밀도와 안정성을 갖춘 제품을 목표로 개발하는 과정에서 여러 도전 과제들이 있다"고 말했다. 그러면서 "하지만 이를 순차적으로 해결해나가고 있으며, 올해 4·4분기에는 고객향 샘플 공급이 시작되면서 성능 검증이 본격적으로 시작된다"며 "다수 주문자 위탁생산(OEM)들과 양산 과제 협의도 진행하고 있다. 전고체 전지는 초격차 미래 기술력 확보를 위한 핵심 목표로, 2027년 양산을 목표로 차질 없이 진행하겠다"고 덧붙였다. 전고체 배터리는 전해질을 기존 액체에서 고체로 대체한 배터리다. 기존 배터리 대비 안정성이 높아 '꿈의 배터리'로도 불린다. kjh0109@fnnews.com 권준호 기자

[파이낸셜뉴스] 아이엘사이언스가 산학협력을 통해 차세대 2차전지로 각광 받는 전고체 배터리에 도전장을 낸다. 19일 아이엘사이언스에 따르면 가천대 전지 및 에너지 변환 연구소 윤영수 교수팀과 함께 차세대 전고체 배터리 상용화 기술 개발에 착수했다. 앞서 아이엘사이언스는 가천대와 '금속 리튬 기반 음극 혁신소재 및 전고체 전지 시스템' 개발을 위한 산학협력 협약을 체결했다. 국내 최초로 배터리공학과를 설립하는 등 2차전지 분야를 선도하는 가천대는 이번 협약을 통해 대학이 보유한 핵심기술 특허인 △전고체 박막 전지 제조방법(한국특허) △음극 제조방법 및 이를 이용해 제조된 음극(한국특허) △양극 기판, 고용량 전 고상 전지 및 그 제조 방법(미국특허) 등을 아이엘사이언스에 양도하기로 했다. 윤영수 가천대 신소재공학과 교수는 연세대 세라믹공학 학사, 카이스트 원자력공학 석·박사 출신으로 국내 2차전지 분야 권위자다. 윤 교수는 올해 한국 세라믹학회지에 '고체 사이의 경계면을 수정하기 위한 기능성 재료, 전고체 리튬 금속의 전해질 및 리튬 전극 배터리' 논문을 게재했다. 앞서 2020년에는 국제 학술지인 세라믹 인터내셔널에 '리튬인산질화물 박막의 구조적 및 전기화학적 특성에 대한 사후 어닐링의 영향'을 게재하기도 했다. 이외에 2차전지 관련 다수 리뷰 논문을 국제 학술지에 게재했다. 윤 교수가 이끄는 전지 및 에너지 변환 연구소는 기능성 나노 분말 합성 및 2차원 코팅 기술에 기반한 기능성 에너지 재료를 연구한다. 나노 구조 금속 산화물, 기능성 세라믹 분말 합성 및 표면 제어 코팅 공정 개발에 주력한다. 전고체 배터리는 액체 전해액을 사용하는 기존 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 높고 폭발이나 화재 위험이 없다. 따라서 안전을 위한 별도 장치 없이 배터리 내 공간을 효율적으로 활용할 수 있어, 더 많은 활성 물질을 넣어 배터리 용량을 늘릴 수 있는 장점이 있다. 특히 아이엘사이언스가 윤 교수팀과 개발할 금속 리튬 기반 음극은 기존 전지뿐 아니라 차세대 고체 전지에도 적용할 수 있다. 또한 분말 기반 음극과는 달리 휘어지는 전지 구현이 용이하다. 이를 통해 로봇, 도심형 에어모빌리티, 웨어러블 디바이스 등 다양한 분야로 확장 적용할 수 있다. 아이엘사이언스 관계자는 "아이엘사이언스는 세계 최초로 LED용 실리콘렌즈를 상용화한 저력이 있다"라며 "윤 교수팀이 그동안 축적한 연구·개발 성과를 신속히 상용화해 2차전지 소재와 시스템 분야 강소기업으로 도약할 것"이라고 말했다. butter@fnnews.com 강경래 기자

우리나라가 차세대 이차전지로 대표되는 전고체 전지 시장에서 경쟁력을 갖기 위해서는 서플라이체인을 구축해야 한다는 주장이 나왔다. 이를 위해 해당 기업들이 제품을 내놓기 전에 선제적으로 연구개발(R&D)을 통해 기초원천 기술을 확보하는 것이 필요하다는 지적이다. 과학기술정보통신부는 13일 서울 양재동 엘타워에서 차세대 이차전지 기술개발 성과를 알리기 위한 '이차전지 R&D 쇼케이스'를 개최했다. 이번 전시회에서는 현세대 전지인 리튬이온전지부터 차세대전지 성과까지 정부에서 지원한 이차전지 연구개발(R&D) 성과를 한자리에서 확인할 수 있었다. ■국내 '빅3' 뒷받침하는 R&D 포항공과대 이상민 교수는 "정부가 기업들보다 5~10년 미리 움직여 제조 생태계를 조성해야만 배터리 '빅3'(LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온) 기업들이 글로벌 경쟁에서 우위를 차지할 수 있다"고 강조했다. 연구기관들이 정부 R&D 사업을 통해 중소기업과 함께 기술을 개발해 국내 서플라이체인을 구축해야 한다는 것이다. 앞서 삼성SDI는 지난 1일 올해 시제품을 생산, 2027년 상용화할 예정이라고 발표했다. LG에너지솔루션은 2026년, SK온은 2028년 상용화를 목표로 하고 있다. 하지만 국내 빅3 기업들도 국내 제조 환경이 갖춰져 있지 않으면 부품을 수입해 단순하게 조립만 하는 기업이 될 뿐이다. 에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 지난해 세계 전고체 이차전지 시장 규모는 약 2750만 달러(약 350억원)를 기록했다. 연평균 180%에 달하는 높은 성장률을 보이고 있어 2030년 400억 달러 규모로 커질 것으로 전망된다. ■리튬금속전지부터 나트륨전지까지 이상민 교수가 이끄는 연구단은 총 19개 기관이 협력해 리튬금속 이차전지에 들어갈 리튬금속으로 만든 음극과 제조공정, 보호막, 분리막 등을 개발했다. 이 리튬 소재 기술은 전고체 전지 뿐만아니라 기존 리튬이온전지까지 다른 여러 이차전지 플랫폼에도 똑같이 적용할 수 있다. 리튬금속을 음극으로 사용하면 흑연대비 10배의 전기를 저장할 수 있다. 연구진은 여기에 기존 부품보다 10분의 1로 얇게 만들었다. 이 교수는 "이번 연구개발의 핵심은 저비용 대면적 리튬금속 제조 기술"이라고 설명했다. 즉 에너지 밀도를 올리고 가격도 싸게 만들 수 있는 도금공정으로 만들었다. 한국과학기술연구원(KIST) 정경윤 에너지저장연구센터장은 전고체 이차전지의 고체전해질과 나트륨 이차전지 기술 성과를 소개했다. 고체 전해질은 불이 붙지 않는 불연성 소재로 현재 쓰이는 액체 전해질보다 안전하다. 정 센터장은 "고체전해질 기술은 이온의 이동을 액체전해질만큼 원활하게 만들기 위해 양극과 음극에 고체전해질을 섞는 방식"이라고 설명했다. KIST 연구진은 이런 양극·음극과 고체전해질을 섞어서 만드는 공정기술까지 개발했다. 정 센터장은 리튬 대신 나트륨을 이용한 나트륨 이차전지도 소개했다. 나트륨 전지는 리튬 전지보다 에너지밀도가 낮지만 저렴한 소재여서 저가형 전기차 배터리나 에너지저장장치(ESS) 등에 쓰일 것으로 전망된다. 리튬은 일부 국가에서만 생산되지만 나트륨은 전세계 바다에서 어디든 구할 수 있다. 정 센터장은 "5㎦ 안에 있는 나트륨의 양이 전 세계에 매장돼 있는 리튬의 양과 맞먹는다"고 설명했다. 한편, 이날 삼성SDI, LG에너지솔루션, SK온 등이 참여하는 '차세대이차전지 민관협의체'가 출범했다. 이 협의체는 정부와 산업계, 학계, 연구계가 정부의 이차전지 R&D 정책·사업에 민간의 수요와 의견을 상시적으로 반영하는 역할을 맡는다. 또 민간 수요에 근거한 신규사업 기획, 정책 및 사업 계획 공유, 성과 교류, 전문 인력 양성, 국제협력 기반 조성 등을 담당할 예정이다. monarch@fnnews.com 김만기 기자