[파이낸셜뉴스] 한국전기연구원(KERI) 나노융합연구센터 한중탁 박사팀이 세계 최초로 친환경식 건식공정으로 가루 형태의 탄소나노튜브를 만드는 기술을 개발했다. 이 탄소나노튜브 가루를 차세대 이차전지의 도전재로 사용하면 성능을 높일 수 있다. 한중탁 박사는 25일 "건식 공정은 유독성 용매를 사용하지 않아 친환경적이고, 당연히 용매를 회수할 필요도 없어 공정이 간소해 생산비용도 저렴해 세계적인 전기차 업체에서도 주목하고 있다"고 말했다. 연구진은 이번에 개발한 제조 기술을 국내 특허 출원까지 마쳤으며, 리튬황전지, 전고체전지 등 관련 기업에 기술이전에 나설 계획이다. 또 이 기술을 고용량의 두꺼운 후막 음극·양극에도 적용하는 등 다양한 검증을 진행하고 있다. 탄소나노튜브는 6각형 고리로 연결된 탄소들이 긴 원통형 모양의 신소재로, 강철의 100배 강도에, 전기전도도는 구리에 버금가는 수준이다. 또 기존 이차전지의 도전재로 사용되는 카본블랙에 비해 유연하고 전기전도성이 우수한 1차원 나노 소재다. 연구진은 수년간의 연구를 통해 탄소나노튜브들이 가루 상태에서도 서로 뭉치지 않고, 떨어진 상태를 유지할 수 있도록 제어하는 데 성공했다. 이를 통해 까다로운 건식 공정에서도 1차원 구조의 긴 탄소나노튜브로 도전재를 만들어 고용량 전지를 제조할 수 있는 길이 열렸다. 용매 사용 없이도 잘 분산된 고전도성의 탄소나노튜브는 내부의 다른 물질들을 전기적으로 잘 연결해 줌으로써 차세대 이차전지의 성능을 높이는 데 크게 기여할 수 있다. 탄소나노튜브가 차세대 이차전지의 도전재로 사용될 경우, 소량의 첨가만으로도 에너지 밀도를 크게 높일 수 있다. 하지만, 탄소나노튜브는 서로 응집하려는 성질이 매우 강해 서로 엉킨 구조를 가지고, 이차전지의 다른 물질인 바인더, 활물질 등과 고루 섞이지 않는다는 문제가 있다. 특히 건식 공정의 경우, 탄소나노튜브를 용매가 없는 조건에서 다른 물질과 균일하게 혼합해야 하는 문제점을 안고 있으며, 이는 전지 산업계가 해결해야 할 과제 중 하나로 손꼽히고 있다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

아이엘사이언스가 현재 신축 공사 중인 천안 2공장에 우주위성체 소형 전고체배터리 시설투자를 진행한다. 아이엘사이언스는 천안 스마트팩토리 공장에 추가 증설로 투자 중인 신축 2공장에 설계를 일부 변경해 우주위성체용 소형 전고체배터리 시설을 도입한다고 10일 밝혔다. 아이엘사이언스는 지난 8월 우주 위성체용 전고체배터리 성능 구현을 세라믹 소재를 활용해 넓은 온도범위, 초고진공에서의 안정성, 방사선 노출에서의 안정성 등 극한 환경에서도 안정적으로 작동 가능한 성능을 구현했다. 고재환 아이엘사이언스 배터리R&D센터장은 "이번에 개발한 소형 전고체배터리는 우수한 안정성을 보유하고 있지만 산업에서의 활용성을 높이기 위해서 용량 증가가 필요하다"며 "가천대와 기술 이전을 통해 양극 고용량화 및 계면제어 기술을 확보했고 이를 위해 기존 박막 중심 공정에서 벗어나, 박·후막 공정 하이브리드 제조방법 확보가 필수적"이라고 설명했다. 이어 "자사가 보유한 미국 특허인 '양극 기판, 고용량 전 고상 전지 및 그 제조방법' 기술에 기능성 3차원(3D) 집전체를 활용해 용량을 증가시킬 계획"이라고 덧붙였다. 아이엘사이언스는 우주용 전고체배터리 용량 증가를 위해 시설 투자가 필수적인 상황이다. 다양한 전고체배터리 시장 선점을 위한 선제적 투자를 위해 오는 11일 3년 만기 전환사채를 발행할 예정이다. 이번에 발행할 전환사채는 전고체배터리 시설 투자뿐만 아니라 실리콘렌즈 기술을 다양한 산업에 적용하기 위해 인수·합병(M&A)을 추진하는 자원으로 활용할 계획이다. 또한 앞서 발행한 4회차 전환사채 전액 상환 소각해 주주가치를 재고할 방침이다. 송성근 아이엘사이언스 대표는 "소형 전고체배터리 구현 노하우와 성능 개선을 위한 특허기술 및 시설투자 등을 통해 우주위성체용 전고체배터리뿐만 아니라 다양한 미래 산업에 적용할 수 있도록 산학협력을 통해 지속적인 연구·개발로 소형 전고체배터리 시장을 선점할 것"이라고 말했다. butter@fnnews.com 강경래 기자

[파이낸셜뉴스] 아이엘사이언스가 현재 신축 공사 중인 천안 2공장에 우주위성체 소형 전고체배터리 시설투자를 진행한다. 아이엘사이언스는 천안 스마트팩토리 공장에 추가 증설로 투자 중인 신축 2공장에 설계를 일부 변경해 우주위성체용 소형 전고체배터리 시설을 도입한다고 10일 밝혔다. 아이엘사이언스는 지난 8월 우주 위성체용 전고체배터리 성능 구현을 세라믹 소재를 활용해 넓은 온도범위, 초고진공에서의 안정성, 방사선 노출에서의 안정성 등 극한 환경에서도 안정적으로 작동 가능한 성능을 구현했다. 고재환 아이엘사이언스 배터리R&D센터장은 "이번에 개발한 소형 전고체배터리는 우수한 안정성을 보유하고 있지만 산업에서의 활용성을 높이기 위해서 용량 증가가 필요하다"며 "가천대와 기술 이전을 통해 양극 고용량화 및 계면제어 기술을 확보했고 이를 위해 기존 박막 중심 공정에서 벗어나, 박·후막 공정 하이브리드 제조방법 확보가 필수적"이라고 설명했다. 이어 "자사가 보유한 미국 특허인 '양극 기판, 고용량 전 고상 전지 및 그 제조방법' 기술에 기능성 3차원(3D) 집전체를 활용해 용량을 증가시킬 계획"이라고 덧붙였다. 아이엘사이언스는 우주용 전고체배터리 용량 증가를 위해 시설 투자가 필수적인 상황이다. 다양한 전고체배터리 시장 선점을 위한 선제적 투자를 위해 오는 11일 3년 만기 전환사채를 발행할 예정이다. 이번에 발행할 전환사채는 전고체배터리 시설 투자뿐만 아니라 실리콘렌즈 기술을 다양한 산업에 적용하기 위해 인수·합병(M&A)을 추진하는 자원으로 활용할 계획이다. 또한 앞서 발행한 4회차 전환사채 전액 상환 소각해 주주가치를 재고할 방침이다. 송성근 아이엘사이언스 대표는 "소형 전고체배터리 구현 노하우와 성능 개선을 위한 특허기술 및 시설투자 등을 통해 우주위성체용 전고체배터리뿐만 아니라 다양한 미래 산업에 적용할 수 있도록 산학협력을 통해 지속적인 연구·개발로 소형 전고체배터리 시장을 선점할 것"이라고 말했다. butter@fnnews.com 강경래 기자

[파이낸셜뉴스] 한국전기연구원(KERI) 전기소재공정연구센터 최정희 박사팀이 리튬이온 배터리를 급속충전해도 안정적이고 내구성까지 향상시킬 수 있는 기술을 개발했다. 한양대 이종원 교수팀, 경희대 박민식 교수팀과 함께 개발한 이 기술은 국내는 물론 미국 특허 등록까지 마쳤다. 최정희 박사는 "편리한 급속충전과 리튬이온 배터리의 에너지밀도는 상충 관계처럼 여겨져 전기차 확산을 막는 원인 중 하나"라며, "이번에 개발한 기술을 통해 전기차 보급 확대와 범국가적 탄소중립 실현에 크게 기여할 수 있을 것"이라고 말했다. 27일 전기연구원에 따르면, 연구진이 개발한 기술은 배터리 음극 표면에 마이크로미터(㎛) 이하의 아주 작은 '산화알루미늄' 입자를 부분 코팅하는 것이다. 산화알루미늄으로 코팅한 음극으로 에너지밀도가 4.4 ㎃h/㎠의 리튬이온 배터리를 테스트한 결과, 500회의 급속충전에도 잔류 용량이 83.4% 이상을 유지했다. 연구진은 "이는 세계최고 수준의 우수성을 가지는 것"이라고 말했다. 현재 500㎃h급 파우치 셀까지 효과 검증을 마쳤고, 향후 스케일 업을 통해 대면적 중대형 용량의 배터리에서도 적용될 수 있도록 기술을 끌어올린다는 계획이다. 전기차 보급 확대를 위한 가장 핵심적인 해결 과제에는 주행거리 상승과 안전성 확보, 빠른 충전속도가 있다. 하지만, 고에너지밀도의 리튬이온 배터리를 설계하기 위해서는 전극을 두껍게 해야 하는데, 이럴 경우 계속 급속충전을 하게 되면 배터리의 성능이 떨어지게 된다.. 그동안 국내외 많은 연구진이 흑연 등 음극 소재에 기능성 나노기술을 도입하는 등 주로 전극 내부에 집중했다면, 연구진은 전극 표면을 코팅하는 단순한 처리 기술로 문제를 해결했다. 연구진은 "산화알루미늄은 가격이 저렴하고, 우수한 전기 절연성, 내열성, 화학적 안정성, 기계적 특성을 보유하고 있어 각종 세라믹 분야에서 널리 사용되고 있는 물질"이라고 설명했다. 연구진은 산화알루미늄 입자가 리튬이온전지 음극과 전해질 간의 계면을 효과적으로 제어하고, 리튬 이온의 빠른 이동을 유도한다는 것을 확인했다. 이를 통해 급속충전에도 리튬이 달라붙는 것을 막고, 리튬이온 배터리의 안정적인 충·방전 수명을 확보할 수 있었다. 또 이 기술은 리튬이온 배터리의 고에너지 밀도화를 추진할 수 있다. 리튬이온 배터리의 성능과 안정성을 높이기 위해 전극 내부 소재에 다른 기능성 소재를 도입하면 합성 공정도 복잡하고, 리튬의 양(초기효율)이 떨어지는 단점이 발생한다. 또한, 전극의 두께도 두꺼워지며, 급속충전 조건에서 성능이 떨어질 수밖에 없다. 그러나 이 기술은 내부가 아닌 흑연 음극 표면을 처리하기 때문에 리튬의 양 감소 없이도 고에너지밀도의 후막 전극에 대해 급속충전을 적용해도 안정적인 성능 유지가 가능하다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 기술을 재료공학 분야 국제 저명 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)'에 발표했다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자

【파이낸셜뉴스 성남=장충식 기자】 가천대학교는 화공생명·배터리공학부 최정현교수 연구팀이 탄소중립형 차세대 건식 극판 기술을 활용해 에너지밀도가 높은 리튬 인산철 배터리 개발에 성공했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 차세대 건식 극판 공정 기술을 도입해, 저렴하고 안정성은 높지만 낮은 에너지 밀도와 높은 이온 및 전하전달 저항의 문제를 갖고 있는 리튬인산철 전지의 단점을 극복했다는데 의미가 있다. 한양대학교 송태섭 교수 연구팀, 경북대학교 김주현 교수 연구팀이 공동으로 연구했다. 탄소 중립 달성을 위한 적극적인 환경규제와 친환경에너지 사용이 증가하면서 리튬 이온 전지가 에너지 저장 장치로서 각광받고 있으나, 현재 상용화된 배터리 전극의 경우 슬러리 기반의 습식 공정으로 극판을 제조할 때 용매를 건조하고 회수하는 과정에서 상당한 에너지와 비용이 발생한다. 특히 제조 과정에 사용되는 유기용매는 독성이 매우 강하고 건조할 때 발생하는 이산화탄소가 1kWh당 42kg으로, 배터리 제조 공정에 대한 혁신 요구가 이어지고 있어 전극 제조 과정에서 용매를 사용하지 않는 건식공정이 차세대 전극 공정으로 주목받고 있다. 건식공정은 용매를 사용하지 않기 때문에 극판 제조 공정 중 건조 공정이 필요 없게 되며, 건조와 용매 회수에 투입되던 공정 비용을 크게 절감할 수 있고 용매의 건조 과정에서 모세관 현상에 의해 발생하는 극판 상부로의 바인더 편재 현상을 막을 수 있어 전극의 후막화도 용이한 장점이 있다. 이번 연구는 이러한 장점을 갖고 있는 건식공정을 리튬인산철 양극 제작에 도입해 리튬 이차 전지의 에너지 밀도를 대폭 향상시키는데 성공한 것이다. 이 연구는 논문명 '건식 전극 기술로 제조된 고에너지밀도 리튬이온 배터리용 저저항 리튬인산철 후막 전극(Low-Resistance LiFePO4 Thick Film Electrode Processed with Dry Electrode Technology for High-Energy-Density Lithium-Ion Batteries)'으로 재료화학 분야 세계 최고 수준의 학술지인 ‘Small Science (IF: 12.7)’ 5월호에 게재, 표지 논문으로 선정됐다. 가천대 최정현 교수는 "건식 극판 공정 기술은 기존의 이차 전지 제조 공정 전체를 대체할 수 있는 기술로, 이차 전지 시장 전체를 뒤흔들 수 있는 기술"이라며 "탄소배출이 없고 공정 원가를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 배터리의 에너지밀도를 획기적으로 향상시킬 수 있어 환경적·기술적 파급력이 매우 클 것"이라고 말했다. 이번 연구 성과는 산업통상자원부가 추진하는 소재부품기술개발사업의 지원을 통해 수행됐다. jjang@fnnews.com 장충식 기자

[파이낸셜뉴스] 나인테크가 건식전극 공정용 파일럿(Pilot) 장비의 개발을 완료하고, 양산 장비개발에 박차를 가하고 있어 업계의 주목을 받고 있다. 나인테크는 건식전극 공정의 핵심 기술인 △전극 시트(Sheet) 다단 압연 기술 △집전체 라미네이션(Lamination) 기술 △균일한 두께조절을 위한 정밀·능동 가압 제어기술이 탑재된 장비를 개발했다고 9일 밝혔다. 최근 배터리 전극 습식 제조과정에서 용매 건조로 인해 다량의 이산화탄소가 발생하는 것으로 확인돼 친환경 제조를 위한 혁신적인 공정이 필수로 요구되고 있다. 습식 공정에서는 용매와 소재 간 층 분리 현상으로 인해 후막 전극을 코팅하기 어려워 현재 배터리의 에너지밀도 향상을 저해하는 요소로 꼽히고 있다. 나인테크는 이러한 문제들을 해결하기 위해 건식전극 공정 장비를 개발하기에 나섰다. 현재 개발하고 있는 건식전극 공정장비는 주력 장비인 라미네이션(Lamination) 장비의 롤투롤(Roll to Roll) 기술을 적용해 고정밀의 인라인(In-line) 앙면 코팅이 가능하며, 투입하는 파우더(Powder)의 정량 공급이 가능한 시스템으로 구성돼 건식전극의 균일한 두께와 공극도를 확보할 수 있다. 나인테크 관계자는 “현재 파일럿 단계에서 전극 코팅에 대한 검증을 완료했고 양면 코팅 시 발생할 수 있는 얼라인(Align) 오차를 측정하고 보정할 수 있는 구조를 설계하고 있다”며 “이 장비는 기존 장비보다 약 2배가량 높은 생산성을 확보할 수 있어 생산성 측면에서 혁신적인 변화를 보일 수 있을 것으로 예상된다”고 전했다. 그러면서 이 관계자는 “당사는 기존 습식 전극의 한계를 극복하기 위해 공정장비를 혁신해 리튬 2차전지의 발전 방향을 주도해왔으며, 이러한 노력을 통해 향후 안전하고 에너지밀도가 높은 리튬 2차전지 상용화에 큰 기여를 할 것으로 기대된다”며 “이를 바탕으로 나인테크는 2차전지 기술의 발전에 선도적인 역할을 하며 차세대 전지 분야에서 선두에 서게 될 것”이라고 포부를 밝혔다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

[파이낸셜뉴스 대전=김원준 기자] 대전시의 기업유치 행보가 세밑까지 이어지고 있다.  대전시는 26일 오후 대전시청 중회의실에서 국내 우량기업 9개 사와 투자규모 1176억 원에 297개 일자리 창출을 위한 업무협약을 맺었다.  협약서에는 기업의 이전 및 신설 투자와 함께, 기업의 원활한 투자 진행을 위한 대전시의 행·재정적 지원으로 신규고용 창출과 지역경제 발전에 공동 노력한다는 내용이 담겼다.  협약에는 이장우 대전시장과 대전상공회의소 정태희 회장을 비롯한 △LIG정밀기술㈜ 천기진 대표 △㈜ML소프트 이수희 대표 △㈜과학기술분석센타 이익재 대표 △㈜디엔에프신소재 김현기 대표 △㈜바이오니아 김재하 부사장 △㈜오김치 정미경 대표 △㈜유뱃 이창규 대표 △㈜켐이 김성현 대표 △한국센서연구소㈜ 이수민 대표가 참석했다.  LIG정밀기술㈜은 국방무기 체계에 적용되는 전시기, 특수목적용 일체형 컴퓨터, 전원장치와 유도무기, 위성통신장비 등을 개발 생산하는 방위사업체로 양산시설 확장에 따라 유성 죽동 사업장을 증설키로 결정했다.  ㈜ML소프트는 기업의 대규모 네트워크에 연결된 단말기 관리 및 통제 솔루션을 개발하는 보안 소프트웨어 전문업체로 사이버보안, 네트워크 접근통제, 단말기 관리 등이 주요 사업 분야이며 유성구 장대산단으로 이전 투자를 결정했다.  ㈜과학기술분석센타는 고감도 센서기술을 이용한 환경오염 분석 및 모니터링 기술 보유기업이다. 대기·악취 수질 분야의 환경오염 측정장치 및 모니터링 시스템을 제조하는 업체로 꾸준한 연구 및 기술개발로 사업영역을 확장하고자 유성 둔곡산단으로 신설 투자한다.  ㈜디엔에프신소재는 기능성 코팅소재 & 나노소재 연구개발 전문기업으로 무기 폴리실라잔 코팅제, 발수·기능성 코팅 소재 등이 주요 제품으로 코팅 소재 사업영역을 확장하기 위해 서구 평촌산단으로 이전 투자한다.  ㈜바이오니아는 유전자 기반 ‘바이오벤처 1호’로 질병 예방·진단·치료와 생명공학 연구개발(R&D) 바탕의 글로벌 바이오 헬스케어 기업이다. 나노신소재 분야 사업영역을 확장하고자 서구 평촌산단으로 신설 투자한다.  ㈜오김치는 식품 제조, 가공, 납품 전문업체로 식품안전관리인증(HACCP)과 전통식품 품질 인증을 받아 배추김치 등 각종 김치류를 제조 가공하는 기업으로 대량 주문 생산 필요에 따라 서구 평촌산단으로 이전 투자하기로 결정했다.  ㈜유뱃은 차별화된 기술로 배터리 산업의 혁신을 주도하는 배터리 솔루션 전문기업으로 균일후막전극, 맞춤형전지, 테스트전지가 주요 사업 분야다. 양산시설 확대를 위해 유성지역 개별입지로 이전 투자한다.  R&D를 기반으로 하는 전자재료 회사인 ㈜켐이는 디스플레이(LCD, ·OLED·μ-LED) 및 반도체용 감광성 재료 연구와 생산을 하는 기업으로 공장 확장 필요에 따라 서구평촌산단에 신설 투자를 결정했다.  한국센서연구소㈜는 시스템반도체와 신뢰성 KOLAS 국제공인시험기관으로 다양한 시료의 시험분석과 가스센서 및 복합센서 IoT형 스마트 센서 제품을 제조하는 기업으로 센서기술을 높이고 제품 생산을 확대하기 위해 대전산단으로 신설 투자한다.  이장우 대전시장은“어려운 국내외 경제 상황에도 대전시 투자를 결정해 주신 기업들에게 감사하다”라면서“분양받고자 하는 산업단지에 조속히 자리 잡고 발전·성장할 수 있도록 행정적, 재정적 지원을 아낌없이 지원하겠다”라고 약속했다.  9개 기업 대표들도 “이번 이전 및 신증설 투자 업무협약을 계기로 계속해서 기업 발전과 성장을 위해 노력할 것”이라며 기업하기 참 좋은 도시 대전에서 지속적인 연구개발과 혁신을 통해 많은 이익을 창출하여 지역에 양질의 일자리를 제공하고 기업 이미지를 제고하겠다”라고 화답했다.  한편, 민선 8기 들어 대전시는 올해 12월 말 기준으로 SK온, LIG 넥스원 등 45개 기업과의 업무협약을 통해 고용 창출 2825명, 1조2322억 원의 투자유치 성과를 올렸다. kwj5797@fnnews.com 김원준 기자

[파이낸셜뉴스] 한국생산기술연구원 청정웰빙연구그룹 김찬훈 박사팀과 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학과 이용민 교수팀이 발화 위험성이 없는 수계아연이온전지의 후막 양극기술을 개발해 전기충전 용량 저하문제를 해결했다고 25일 밝혔다. 이 기술개발로 수계아연이온전지 두께는 30% 이상 얇게 만들 수 있게 됐다. 또한 전지 저장용량을 20% 이상 늘렸다. 김찬훈 박사는 "수계아연이온전지 상용화에 필수적인 후막 양극 제작의 새로운 방향성을 제시한 연구 결과"라며 "에너지 밀도를 더욱 높이는 기술 개발에 주력해 에너지저장시스템(ESS)용 수계아연이온전지 조기 상용화에 주력할 계획"이라고 말했다. 수계아연이온전지는 물 기반의 전해질을 이용해 발화 위험이 없고 안정성이 높아 리튬이온전지의 대안으로 주목받고 있다. 하지만 후막 양극을 만들때 용량이 크게 떨어져 상용화의 어려움을 겪어 왔다. 후막 양극은 전자들의 이동 통로 역할을 하는 집전체 위에 전기 에너지를 만들어내는 활물질이 두껍게 코팅된 전극으로, 이차전지의 에너지 밀도 향상에 필수다. 30㎛(마이크로미터) 두께의 양극 4장을 120㎛ 두께의 후막 양극 1장으로 교체할 경우 전지의 두께는 30% 이상 얇아지고 에너지 밀도는 높아진다. 연구진은 상용화된 리튬이온전지의 양극용 바인더 '폴리비닐리덴 플로라이드(PVdF)' 대신 친수성이 있는 '설포네이트 PVdF'를 개발해 용량 저하 문제를 해결했다. 제1 저자로 참여한 생기원 청정웰빙연구그룹 이정은 학연협동과정생은 "상용화된 PVdF 바인더를 간단한 개질만으로 친수성을 높여 후막 양극에 적합한 바인더를 개발할 수 있었다"고 말했다. 이 S-PVdF는 기존 PVdF에 비해 수계전해질의 이온전도도가 10배 가량 높았다. 이온전도도가 높을수록 전지의 출력이 올라간다. 연구진이 개발한 S-PVdF 바인더를 활용해 양극 활물질 기준 6㎎/㎠의 후막 전극을 제작하고, DGIST 이용민 교수팀이 물리화학적 특성을 분석한 결과, 기존 PVdF 바인더를 사용했을때보다 초기 가역 용량이 20% 이상 증가했다. 또한 3000번 이상 충전과 방전을 거듭하는 동안에도 PVdF를 사용한 양극과 비교해 지속적으로 높은 가역 용량을 나타냈다. 이와함께 양극 용출을 효과적으로 억제해 고온에서도 2배 이상 높은 용량 유지율을 보였다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 광주과학기술원(GIST) 에너지융합대학원 김형진 교수( 사진)가 우리나라 전지산업에 기여한 공로를 인정받아 1일 JW메리어트 호텔 서울에서 열린 '제2회 배터리 산업의 날 기념식 및 유공자 포상식' 행사에서 산업통상자원부 장관 표창을 수상했다. 김형진 교수는 "산업계에서 쌓은 다양한 경험을 바탕으로 GIST 안팎에서 다양한 분야의 연구자들과 협업하며 연구개발의 폭을 더욱 넓히고 있다"며 "올해 시작한 유럽연합(EU)의 에너지 분야 과제에 집중해 향후 창출될 새로운 기술과 결과를 이용해 한국의 전지 산업 발전에 더 많은 기여를 하고 싶다"는 포부를 밝혔다. 김 교수는 "특히 급격한 기후변화에 대비한 에너지 정책의 일환으로 핵심적인 미래 먹거리인 2차전지 분야에 대한 국가적 지원과 체계적인 인력양성 계획이 필요하다"고 말했다. 김형진 교수는 한국을 대표하는 세계적인 화학기업인 LG화학에서 약 20년 간 근무하며 산업 현장과 연구개발(R&D) 분야에서 경험을 쌓은 뒤 지스트로 자리를 옮겨 후학을 양성하고 있는 배터리 분야의 국내 최고 전문가이다. 특히, 미국 미시간 주정부 그랜트 프로젝트의 성공적인 완성으로 1200억원의 수익을 달성했으며, 국내 최초로 해외 배터리 공장에서의 자동차전지 및 배터리 팩의 양산에 성공하기도 했다. GIST 교수로 부임한 2016년부터는 전지 산업에 필요한 핵심 소재인 실리콘 및 전해액과 전극 구조 연구를 수행하고 있다. 뿐만 아니라 레이저를 이용한 후막전극 제조 방법을 기술이전했고, 기업 산학과제를 진행하며 전지 산업에 필요한 기술개발에도 참여하고 있다. 특히 국내 배터리 산업에 필요한 전문 인력 양성에도 힘쓰고 있으며, 올해는 LG에너지솔루션 폴란드 현지법인과 리투아니아의 카우나스 대학(KTU) 에서 에너지 분야의 유럽연합(EU) 과제를 수행 중이다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

더운 여름, 차가운 컵에 맥주를 따르면 컵 표면은 순식간에 물방울이 맺힌다. 기체 상태로 대기에 머무는 수증기가 일정 온도와 기압을 만나 액체 상태로 성질이 변했기 때문이다. 이처럼 대기 온도가 이슬점 밑으로 떨어져 수증기가 물방울로 맺히는 결로(結露)현상은 겨울철 실내에서 자주 목격된다. 닦아도 금세 물방울이 다시 맺히고 곰팡이가 피는 결로현상, 어떻게 해결할 수 있을까. ■ 한번 생기면 좀처럼 사라지지 않는 결로현상, 어떻게 해결할까? 아파트나 오래된 주택에서 흔히 발생하는 결로현상. 기온이 높은 여름철 뜨거운 외부 공기와 냉방 중인 내부 공기가 만나면 건물 외부에 물이 생긴다. 반대로 겨울철에는 난방 중인 건물 벽 안쪽에 결로가 발생한다. 이처럼 외부와 내부의 온도가 차단되지 못해 발생하는 결로현상은 환기를 자주 하고 세정제로 닦아도 보지만 한번 발생하면 좀처럼 잡을 수 없다. 습기가 풍부하니 곰팡이 발생도 순식간이다. 그러나 골치 아픈 결로현상은 시공사 쪽에 하자 보수를 요구해도 온도 차에 의한 자연 현상이니 입주민이 해결해야 한다는 답이 대부분이다. 뿌리 뽑기 힘든 결로현상, 어떻게 해결해야 할까? 일단 가장 효과적인 것은 단열이다. 결로현상 민원을 제기한 입주민에게 시공사나 국토교통부는 환기와 제습기 사용, 단열 시트지 부착 등을 권하지만 환기와 제습기 사용은 일시적 효과에 그친다. 더욱이 실내에서 머무르는 시간이 긴 겨울철 실내 환기는 난방비를 고려한다면 현실적인 대안이 될 수 없다. 단열 마감재를 사용한다면 기능성은 물론 제품 구성 성분도 꼼꼼히 따져봐야 한다. ■ 기능과 안전 두 가지를 동시에, 인슈텍스 가습기 살균제의 공포는 ‘케미포비아(Chemophobia, 화학물질 공포증)’란 신조어를 등장시킬 정도로 화학 성분에 대한 두려움을 사회 전반으로 확대시켰다. 일상에서 자신도 모르게 잠식당하는 화학물질에 대해 새로운 각성이 일어남에 따라 기능성을 강조했던 화학제품은 안전성을 무엇보다 중시하기 시작했다. 결로방지제 ‘인슈텍스(insutex)’가 소비자와 건설업계의 호평을 얻는 이유도 이와 다르지 않다. 국내 한 중소기업체에 의해 개발된 인슈텍스는 기존의 단열재와는 차별화된 단열과 습도조절을 동시에 해결하는 신개념의 단열재이다. 공기가 대표적인 열의 부도체라는 성질을 이용해 단열의 기본에 충실하면서 습도를 제어하기 위해 기존의 유기질 단열재와는 차별화 하여 무기질로 제작됐다. 단열과 에너지 절약 효과가 뛰어나 발명 특허도 취득한 인슈텍스는 결로현상 발생을 근원적으로 차단한다는 점에서 더욱 이목을 끈다. 시판 중인 결로 방지제 대부분은 스티로폼과 부직포 등을 사용, 부득이 벽면과의 사이에 공간이 생겨나 이곳에 발생하는 결로와 곰팡이를 해결할 수 없다. 또 두께 때문에 불필요한 시공 면적을 차지한다. 발화성도 강해 화재 시 그 피해도 클 수밖에 없다. 벽에 바르는 페인트 제품의 경우 두께가 얇아 성능에 한계가 있어 실효성이 떨어진다. 이렇게 기존 제품의 단점을 보완한 인슈텍스는 천연 광물질을 고온으로 가열, 발포해 불활성무기질 비(非)독성의 수많은 구형체로 이뤄진 제품으로 벽면에 바를 경우 수많은 공기층을 형성해 건물 안팎의 열 흐름을 효과적으로 차단한다. 열반사와 차단 효과가 높아 유리솜, 석고보드 등 기존 열 반사 단열재 대체품으로 자리 잡았다. ■에너지 절감 20~30%, 두께 조절로 방음 효과까지 기대 독립기포인 구조결합체 때문에 에너지 절약은 물론 방음 효과까지 기대할 수 있다. 충남 금산 공장에서 인슈텍스를 생산하고 있는 장동원 ㈜미라이후손관거 대표는 “단열 부족으로 인한 결로와 곰팡이의 피해 사례가 날로 늘어나고 있는 상황에서 에너지 절약과 결로, 곰팡이로부터 자유로울 수 있는 인슈텍스를 개발했다”면서 “개발 과정에서 저탄소 녹색성장 실천에 중점을 둔 제품으로 실내 전체 시공 시 20~30%의 에너지 절감 효과를 누릴 수 있다”고 효과를 설명했다. 사용법도 간편하다. 인슈텍스는 미장 기법과 에어스프레이 기법이 모두 가능해 벽면에 원하는 두께로 바르거나 뿌리면 된다. 1260℃인 융점(融點) 덕분에 화재에도 강하다. 페인트 제품과는 달리 후막형으로 최소 2∼3mm의 두께를 유지해 통기성을 확보함과 동시에 온도, 습도 조절이 가능한 무독성 친환경제품이다. ■ 국내외서 기술력 및 아이디어 인정받아 1993년 설립된 한국미라이공업(주)은 1998년 무역의날 대통 령 표창장 수상, 2007년 말레이시아 국제발명, 산업기술 및 디자인 전시회 금상, 은상, 이란 특별상 수상 2008년 독일 국제 아이디어 발명 신제품 전시회 은상수상 12월 국토해양부 표창장 수상, 2014년 국가조달우수업체 조달청장 표창장 수상, 2015년 제2회 대한민국창의발명대전 금상, iENA2015 독일국제발명대전 브론즈메달 수상 등의 제픔력과 기술력을 국내외적으로 인정받고 있다 seokjang@fnnews.com 조석장 기자