대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학과 최종민 교수팀이 한국과학기술연구원(KIST) 기능성복합소재연구센터 문병준 박사와 함께 첨가제를 활용해 페로브스카이트 태양전지 재료를 변질되지 않은채 더 오래 저장할 수 있게 됐다. 또 태양전지 전력 변환 효율과 안정성까지 향상됐다. 최종민 교수는 20일 "기존 페로브스카이트 용액 기반 공정에서 이온들이 쉽게 망가지는 문제를 수소 결합을 이용한 첨가제를 통해 해결할 수 있다"며 "이 첨가제가 태양전지가 상용화 되는 데 꼭 해결해야만 하는 열적 불안정성 문제를 개선하는 데 큰 도움이 될 것"이라고 말했다. 페로브스카이트는 태양전지 제조때 사용하는 용액이 시간이 지나면 이온들이 분해되며 불순물이 생긴다. 이렇게 오래된 용액으로 만든 태양전지는 성능이 떨어질 수 있으며, 높은 온도에서는 이온들이 더 빠르게 변해 성능 저하가 가속화될 수 있다. 연구진은 이 문제를 해결하기 위해 수소 결합이 가능한 첨가제를 페로브스카이트 용액에 추가했다. 이 첨가제는 유기물과 수소 결합을 만들어 태양전지에 들어가는 중요한 성분들이 쉽게 변하지 않도록 보호해준다. 실험 결과, 140일 동안 보관한 오래된 용액으로 만든 태양전지도 새로 만든 용액과 거의 같은 효율을 유지했다. 또 첨가제가 태양전지 안에서 생길 수 있는 결함을 줄여 태양전지의 성능을 향상시켰다. 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학과 최종민 교수팀이 한국과학기술연구원(KIST) 기능성복합소재연구센터 문병준 박사와 함께 첨가제를 활용해 페로브스카이트 태양전지 재료를 변질되지 않은채 더 오래 저장할 수 있게 됐다. 또 태양전지 전력 변환 효율과 안정성까지 향상됐다. 최종민 교수는 20일 "기존 페로브스카이트 용액 기반 공정에서 이온들이 쉽게 망가지는 문제를 수소 결합을 이용한 첨가제를 통해 해결할 수 있다"며 "이 첨가제가 태양전지가 상용화 되는 데 꼭 해결해야만 하는 열적 불안정성 문제를 개선하는 데 큰 도움이 될 것"이라고 말했다. 페로브스카이트는 태양전지 제조때 사용하는 용액이 시간이 지나면 이온들이 분해되며 불순물이 생긴다. 이렇게 오래된 용액으로 만든 태양전지는 성능이 떨어질 수 있으며, 높은 온도에서는 이온들이 더 빠르게 변해 성능 저하가 가속화될 수 있다. 연구진은 이 문제를 해결하기 위해 수소 결합이 가능한 첨가제를 페로브스카이트 용액에 추가했다. 이 첨가제는 유기물과 수소 결합을 만들어 태양전지에 들어가는 중요한 성분들이 쉽게 변하지 않도록 보호해준다. 실험 결과, 140일 동안 보관한 오래된 용액으로 만든 태양전지도 새로 만든 용액과 거의 같은 효율을 유지했다. 또 첨가제가 태양전지 안에서 생길 수 있는 결함을 줄여 태양전지의 성능을 향상시켰다. 실험 결과, 태양전지의 전력 변환 효율이 기존 22.61%에서 24.31%로 올라갔다. 뿐만 아니라 이 태양전지를 밀봉하지 않은 상태에서도 85도의 높은 온도에서 72.5일 동안 사용해도 초기 성능의 98% 이상을 유지했다. 한편, 연구진은 새로운 페로브스카이트 태양전지를 세계적인 국제 학술지 '에너지 환경과학(Energy & Environmental Science)'에 온라인 발표했으며, 표지논문으로 선정돼 출판을 앞두고 있다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 그로쓰리서치는 9일 켐트로스에 대해 2차전지 전해액 첨가제와 반도체 공정 신소재가 주력 제품이 될 예정이라고 밝혔다. 그로쓰리서치 이재모 연구원은 "켐트로스는 2차전지 전해액 첨가제를 생산하고 있고 전체 매출 비중의 약 33%를 차지하고 있다"라며 "원천특허를 침해하지 않고 고유의 특허와 고난도 정제 기술을 기반으로 첨가제를 생산한다"고 설명했다. 그는 이어 "켐트로스는 반도체 제조공정 중에서 포토공정(노광공정)에 사용되는 포토레지스트용 소재를 제조, 공급하고 있다"라며 "충북 진천에 3공장을 증설하고 해당 소재의 대량 생산을 준비하고 있다"고 덧붙였다. 이 연구원은 "3공장 증설 후 2차전지 전해액 첨가제와 반도체 공정 소재의 확대 생산이 예상된다"라며 올해 켐트로스의 예상 매출액을 641억원으로, 영업이익은 51억원으로 전망했다.  dschoi@fnnews.com 최두선 기자

[파이낸셜뉴스] 삼화페인트공업이 다이알칸설포닐 아이소소바이드 화합물의 제조 방법, 리튬이차전지용 전해액 첨가제, 리튬이차전지용 전해액 및 리튬이차전지에 대한 특허를 취득했다. 15일 삼화페인트에 따르면 다이알칸설포닐 아이소소바이드 화합물로 이뤄진 리튬이차전지용 전해액 첨가제를 안정적이고 고순도로 제조할 수 있는 신규 제조방법을 발명했다. 리튬이차전지에 사용되는 전해액 첨가제는 불순물인 염소 이온이 존재할 경우 부반응을 일으켜 배터리 성능을 저하시킨다. 이 제조기술은 다이알칸설포닐 아이소소바이드 화합물의 염소 이온 농도를 줄여 전기화학적 특성을 크게 향상한 것이 특징이다. 특히 기존 다이알칸설포닐 아이소소바이드 화합물을 제조하는 방법은 용매를 사용하지 않아 위험성이 있었고 작업 시간이 길다는 단점이 있었다. 이 특허는 해당 단점을 해결했다. 다이알칸설포닐 아이소소바이드는 리튬이차전지의 비수계 전해액에 함유시켜 전극 표면에 피막을 형성하는 작용을 하는 첨가제다. 배터리 안전성을 높이고 충전 시 전해질 분해에 의한 성능 저하를 막아 배터리 수명을 늘리는 물질이다. 삼화페인트는 최남순 한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 교수 연구실과 민간수탁과제를 통해 다이알칸설포닐 아이소소바이드의 성능 평가를 진행했다. 그 결과, 이 화합물은 전해액 첨가제로 사용되는 물질인 비닐렌 카보네이트(VC), 플루오르에틸렌 카보네이트(FEC)와 유사한 성능을 보인 것으로 나타났다. 삼화페인트 관계자는 "리튬이차전지는 기술진보에 따라 점점 더 높은 에너지와 안전성 등이 요구되고 있다"며 "본 발명은 배터리의 성능향상에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다. welcome@fnnews.com 장유하 기자

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 송현곤·이현욱 교수팀이 배터리를 값싼 재료로 오랫동안 사용할 수 있는 방법을 개발했다. 이번에 개발한 재료 '구아이아콜'은 생체 반응을 모방한 전해액 첨가제로 배터리 양극에서 발생한 활성산소를 없애 배터리를 4배 정도 더 오래 사용할 수 있다. 특히 재료비용이 1g당 약 1200원 정도여서 연구진이 이전에 발표했던 무기물 항산화 첨가제보다 350분의 1 수준이다. 송현곤 교수는 5일 "구아이아콜은 이전에 발표한 무기물 항산화 첨가제의 항산화효소 모방 촉매 특성을 이은 루테늄 기반 리튬 과잉 양극용 최초의 유기물 항산화 첨가제"라며 "리튬 과잉 양극 뿐만아니라 활성산소가 문제 되는 다른 고용량 양극에도 적용해 전기화학적 특성을 향상하는 데 도움이 될 것"이라고 말했다. 연구진은 배터리의 수명과 성능을 떨어뜨리는 활성산소 문제를 해결하기 위해 항산화제에 주목했다. 대표적인 항산화제에는 '페놀'류가 있는데, 양성자 이동을 통해 활성산소를 제거하기 때문에 리튬 이온 기반 전해질을 사용하는 리튬 이온 배터리에는 적합하지 않다. 연구진은 인체 안에서 활성산소를 없애는 작용 원리를 차용해 페놀류 항산화제를 리튬 이온 배터리용 첨가제로 변모시켰다. 페놀에 메톡시 그룹을 결합해 항산화효소를 모방한 촉매인 '구아이아콜'을 만들었다. 구아이아콜은 리튬화 된 활성산소와 결합해 활성산소를 화학적으로 변하지 않는 '리튬 과산화물'과 '산소'로 바꾼다. 연구진은 컴퓨터적 계산을 통해 구아이아콜이 리튬화 된 활성산소의 흡착에너지와 불균등화 반응에 필요한 에너지를 감소시켜 효율적으로 활성산소를 제거할 수 있음을 이론적으로 밝혔다. 즉, 구아이아콜이 활성산소를 제거하면서 불균등화 반응을 촉진해 활성산소로 인한 나쁜 반응을 막는 것이다. 구아이아콜은 전해액에 소량(0.3 wt%) 첨가하면 전해질 용매 대신 활성산소와 반응해 전해액 분해를 막는다. 첫 번째 충전 시 산화되면서 양극에 보호막을 형성해 배터리를 사용하는 동안 구조가 변화하는 것을 막는다. 구아이아콜은 기존 전해질과 비교해 80%까지 용량을 유지하며 약 4배 정도 길게(65회 정도의 충·방전) 배터리를 사용하게 해준다. 200회의 충·방전 실험에서도 70%까지 높은 용량 유지율을 보였다. 제 1저자인 이정인 에너지화학공학과 연구원은 "항산화제를 배터리에 적용시키는 사례는 여럿 있었지만, 항산화제인 페놀과 불균등화 촉매인 구아이아콜을 비교해 전기화학적 분석을 통한 작용 방법을 밝혀낸 것은 처음"이라며 "추후 배터리의 활성산소를 제어하기 위한 분자구조 개발에 큰 도움이 될 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 첨가제를 화학 분야의 권위 학술지 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)'에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스]   농림축산식품부는 메탄가스 저감 사료첨가제 개발 기술 등 12개 기술을 농림식품신기술(NET)로 인증했다고 27일 밝혔다. 이번에 인증받은 신기술은 농업 부산물이나 원료를 활용해 고부가가치 제품으로 생산하거나 친환경적 효과를 동시에 달성하는 기술이 주를 이뤘다. 해양환경을 위협하는 갈파래를 활용한 반추동물 메탄가스 저감 사료첨가제는 반추동물에서 배출되는 메탄가스를 약 30%까지 저감할 수 있는 것으로 나타났다. . 옥수수수염과 레몬밤 추출복합물을 이용한 체지방개선 건강기능식품과 국산콩 가공분말을 활용한 항비만 포스트바이오틱스 제조기술 등도 농업부산물과 원료를 이용한 신기술로 농업의 고부가가치 산업화에 기여할 것으로 농식품부는 기대했다. 신기술 인증을 받은 기업은 농식품연구개발사업 선정 시 가점 부여, 중소기업 기술개발 제품 우선구매 대상 등의 혜택을 받을 수 있다. 이연숙 농식품부 과학기술정책과장은 "농림축산식품 분야의 기술을 적극 발굴, 그 우수성을 인증함으로써 신기술 제품의 시장진출을 도와 민간 주도의 기술혁신 성장이 활발히 이뤄질 수 있도록 지원할 계획"이라고 밝혔다. spring@fnnews.com 이보미 기자

[파이낸셜뉴스] 코스닥 상장사 에스에이티이엔지의 자회사 에코케미칼이 2차전지 분리막의 내열성을 향상시키는 분리막 코팅첨가재를 개발 완료했다. 29일 금융투자업계에 따르면 에코케미칼은 고유전율을 가지는 시아노에틸기를 포함하는 분리막 코팅첨가제를 개발 완료하고 소량의 사용으로도 분산성이 향상되는 효과를 입증했다. 에코케미칼 측은 "분리막과 전극간의 결착성이 향상돼 안정적인 세라믹 코팅이 가능함을 확인했다"며 "고객사의 수요에 따른 분자량, 치환율 조절이 가능한 제품 공급에 나설 것"이라고 말했다. 2차전지의 단락 문제를 해결하기 위해 사용하는 분리막은 절연성을 가지는 소재로 제조되며, 현재 폴리에틸렌(PE)을 이용한 다공성 고분자 멤브레인이 주로 사용되고 있다. 하지만 PE 단독 소재의 분리망의 경우 낮은 내열성으로 인해 분리마의 멜트다운(원자로의 노심부가 녹아버리는 일)이 일어나 분리막으로서의 기능을 다하지 못하는 단점을 가지고 있다. 이 때문에 분리막의 내열성을 향상시키는 것이 2차전지의 안전성에 있어 가장 큰 과제였다. 회사 관계자는 "분리막의 내열성을 향상시키는 방법으로는 고 내열성을 가지는 무기질을 분리막층에 코팅하는 방법이 있다"며 "무기물의 코팅을 경합하는 코팅제는 분산성과 결착력이 떨어지기 떄문에 코팅 안전성을 향상하기 위해서는 고전유물질을 가지는 첨가제가 필요하다"고 설명했다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

[파이낸셜뉴스] 코스닥 생명공학 기업 옵티팜이 그룹 내 계열사인 이지바이오와 박테리오파지를 활용한 기능성 사료첨가제 관련 업무협약을 체결했다. 21일 금융투자업계에 따르면 양사는 전일 업무협약을 맺고 기능성 사료첨가제의 연구개발, 기술, 마케팅, 영업 등 전 부문에 대한 협력을 강화한다. 특히 이지바이오의 사료첨가제 통합 브랜드인 '패스웨이인터미디에이츠(Pathway Intermediates)'를 통해 해외 수출을 확대해 나가기로 했다. 옵티팜은 지난해 20억원을 투자해 사료첨가제 생산시설을 신축하고 시운전 작업을 마쳤다. 사업 확장을 위한 하드웨어 작업이 마무리 되면서 분말 기준 3배 가량 생산용량 확대가 이루어져 다양한 고객들의 요구에 대응할 수 있게 됐다고 설명했다. 회사 측은 해외 수출 및 국내 주문자상표부착생산(OEM) 등을 통해 본격적인 매출 확대를 도모해 나갈 계획이다. 이를 위해 지난해 11월 이란과 필리핀 고객사가 오송 본사를 방문해 박테리오파지 생산시설을 견학하는 등 글로벌 마케팅을 전개해 나가고 있다. 해외 전략 지역에 제품 등록도 추진 중이다. 동남아와 중동 지역에는 초도 물량 성격의 제품을 수출하며 기반을 다져가고 있다. 박테리오파지를 활용한 기능성 사료첨가제는 전 세계적으로 문제가 되고 있는 항생제 내성 문제의 대안으로 꼽힌다. 옵티팜의 프로브박(ProBe-Bac)은 양돈, 양계에서 발생하는 세균 감염을 억제하는 항생제 대체용 분말 제품으로 국내외 고객사를 위한 최적의 솔루션을 제공한다. 2006년 유럽연합(EU), 2011년 한국, 2017년 미국, 2020년 중국, 2021년 태국 순으로 성장촉진용 항생제 사용을 법으로 규제하거나 금지하고 있는 상황이다. 김현일 옵티팜 대표는 “소비자들의 친환경 식품에 대한 전반적인 관심이 높아지는 동시에 무분별한 항생제 사용 및 동물 복지에 대한 각국 정부 정책이 강화되고 있어 앞으로 박테리오파지 제품에 대한 수요가 늘어날 것으로 기대된다”면서 “이번 협약은 이에 대응하기 위해 그룹 역량을 한 곳에 모으는 시발점이 될 것”이라고 말했다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

[파이낸셜뉴스] 켐트로스가 장중 강세다. 카카오톡 먹통 사태를 유발한 것이 리튬이온전지의 스타크 발생 때문으로 알려지면서 리튬배터리의 열폭주 방지 필요성이 부각됐고 배터리 화재 방지 첨가제 관련 특허가 관심을 끈 결과로 풀이된다. 19일 오후 1시 28분 현재 켐트로스는 전 거래일 대비 4.29% 오른 8990원에 거래되고 있다. 이날 관련 업계에 따르면 카카오 서비스 장애를 일으킨 경기 판교 SK C&C 데이터센터 내 화재가 리튬이온배터리 내부에서 시작된 스파크로 인해 발생한 것으로 알려지면서 그 원인에 이목이 쏠리고 있다. 리튬이온전지는 리튬의 화학적 반응을 활용해 전기를 생산하는 2차전지다. 이번 화재뿐만 아니라 전기차에도 적용되는 전지로 화재 원인에 대한 각계각층 전문가들의 원인 분석이 이어지고 있다. 데이터 이중화법을 추진하고 있는 당정도 이번 화재의 원인인 리튬배터리 사용과 관련해 소방방재청을 중심으로 태스크포스(TF) 구성을 천명하고 나섰다. 이 가운데 켐트로스가 리튬이온의 이동 및 안정성 확보 등에 기본적 역할을 하는 전해액 첨가제를 보유하고 있어 관심이 쏠린다. 이 회사는 지난해 10월 배터리 충·방전 시 온도 상승으로 인한 화재를 막아주는 첨가제인 '리튬디플루오로비스(옥살라토)인산염 1,4-다이옥산 용매화물, 그의 제조방법 및 그를 포함하는 전해액 조성물'에 대한 지식재산권(IP) 특허를 등록했다. 아울러 이 회사는 일본 업체들이 독점하던 전기차 리튬이온배터리 전해액 첨가제 시장을 뚫고 국산화에 성공했으며 2차전지 전해액 첨가제를 대부분 국내 전기차 업체에 납품하고 있다. 또 2차전지와 태양전지 필수 소재인 불소수지(PVDF) 시험공장 건설을 완료하고 대량 양산체제를 준비 중이다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

[파이낸셜뉴스] 동물약품 전문기업 이글벳이 사료첨가제에 대해 중국 허가를 받았다.  이글벳은 지난 7월 소독제인 '글루타사이드' 등록에 이어 사료첨가제 2종을 중국시장에서 허가받았다고 4일 밝혔다. 이번에 등록한 사료첨가제는 '이-리브 52 프로텍트'와 '이글 그로빗 플러스다'. 이-리브 52프로텍트는 곰팡이 흡착 및 간 기능 개선, 이글 그로빗 플러스는 가축체의 비육도 및 면역증강에 효과가 있다.  이글벳은 추가로 중국에 사료첨가제 2종과 주사제 1종 등록을 진행하고 있다. 모든 제품이 등록되면 동물용 사료첨가제부터 소독제, 주사제까지 다양한 제품을 바탕으로 한 판매 기반을 구축할 수 있게 된다.  이글벳 관계자는 "두 제품 모두 한국 임상시험 결과에 대한 중국 농업농촌부(MARA)의 승인을 받아 허가가 완료됐고 기간은 5년"이라며 "해당 제품을 통해 3년간 총 200만불의 수출 실적을 기대한다"고 전했다. zoom@fnnews.com 이주미 기자