잘라도 작동하는 ‘전고체 이차전지’ 기술, 239억에 기술이전 완료
자르고 구겨도 작동하는 ‘전고체 이차전지’, 239원 규모 기술이전 성공 화재·폭발 위험 적고 밀도 높은 전고체 배터리, 문제는 기술력 아닌 ‘상용화’ 리튬이온 배터리 기술력 향상 이어지는데… 시장에서 경쟁력 갖출 수 있을까
한국기초과학지원연구원(기초과학지원연)이 개발한 ‘전고체 이차전지’ 기술이 239억원에 팔렸다. 기초과학지원연은 22일 오후 대전 유성호텔에서 ‘솔리드앤이에스’와 전고체 이차전지 기술이전 협약식을 개최했다. 솔리드앤이에스는 기초과학지원연에 정액기술료 239억원을 지급하기로 했다. 이번 기술 이전 규모는 25개 과학기술 분야 정부출연연구기관(출연연)에서도 손꼽히는 수준이다.
김해진 기초과학지원연 박사 연구팀은 지난해 자유 변형이 가능한 전고체 이차전지를 구현하는 데 성공했다. 자르거나 구기는 등 ‘극한의 변형’에도 정상 작동하며, 1㎜ 이하의 얇은 두께로 제작이 가능하다는 특성을 활용해 웨어러블(Wearable·착용할 수 있는) 기기는 물론, 전기차 등 다양한 산업 분야에서 활용 가능해 보인다.
김해진 박사는 “이번 기술은 고용량화, 경량화, 자유로운 형태 변형 등 장점 때문에 기존 리튬 이온 전지보다 다양한 분야에서 활용할 수 있다”며 “추가 연구개발을 통해 고안전성, 고용량의 전고체 이차전지 제품을 만들 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다. 이태화 솔리드앤이에스 대표는 “전고체 이차전지는 미래 유망 기술로 빠른 시장 선점이 매우 중요하다”며 “이번 기술 이전으로 세계 전고체 이차전지 시장에서 우리나라가 주도권을 잡을 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다.
배터리 경쟁 시대, 전고체 배터리란
이차전지는 이온이 양극(+)과 음극(-) 사이를 이동하면서 전기를 발생시키는 원리로 작동한다. 리튬이온배터리는 리튬 이온들이 전극을 원활하게 이동할 수 있도록 하기 위해 이온 전도도가 높은 액체 형태의 전해질(전해액)을 사용한다. 하지만 액체 전해질을 사용할 경우, 배터리의 내부 안정성 향상을 위해 양극과 음극의 직접적인 접촉을 막는 분리막이 필요하다. 분리막은 변형·충격 등에 의해 훼손될 가능성이 존재하며, 이 경우 열폭주로 인한 화재와 폭발 위험이 있다.
이번 기술이전은 수많은 기술적 난제와 비판에도 불구, 전고체 배터리 상용화의 ‘가능성’을 연 하나의 사례라고 볼 수 있다. 세계 전고체 이차전지 시장은 매년 34%의 성장률을 기록하며 2027년에 약 4억 8,250만 달러까지 그 규모가 확대될 것으로 전망된다. 이번 기술이전 이후 꾸준한 연구개발 및 기술 발전을 통해 상업성을 갖춘다면, 세계 전고체 이차전지 시장에서 우리나라가 주도권을 쟁취할 수 있을 것으로 기대된다.