중고트럭매매 배터리 출력 75% 높여 ‘주행거리 확대’ 숙제 해결…국내 연구진, 전기차 대용량 전극 개발 > 공지사항

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중고트럭매매 전기차 주행거리 확대의 걸림돌로 지적돼온 출력 저하 문제를 해결할 배터리 전극 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 주행거리가 늘어나도 오르막길 가속에서 힘이 떨어지지 않는 전기차 개발에 청신호가 켜졌다.
울산과학기술원(UNIST)은 정경민 에너지화학공학과 교수팀이 전기차에 사용되는 배터리 출력을 기존 대비 약 75% 높인 대용량 전극을 개발했다고 5일 밝혔다.
전기차 시장에서 핵심 경쟁력으로 꼽히는 요소는 주행거리다. 이를 늘리기 위해 배터리 전극을 두껍게 쌓는 ‘후막 전극’ 기술이 활용되지만, 전극이 두꺼워질수록 리튬이온 이동 경로가 길어지고 구조가 복잡해져 순간 출력이 떨어지는 한계가 있었다. 이로 인해 오르막길 가속 등 고출력이 필요한 상황에서 성능 저하가 발생해왔다.
정 교수팀이 개발한 전극은 면적당 용량이 10㎃h/㎠에 달하는 고용량임에도 우수한 출력 성능을 유지하는 것이 특징이다. 30분 이내 완전 충·방전이 이뤄지는 고출력 조건에서 기존 전극의 면적당 용량이 0.98㎃h/㎠에 그친 반면, 새 전극은 1.71㎃h/㎠를 기록했다. 짧은 시간에 활용 가능한 전기 에너지가 약 75% 증가한 셈이다.
연구팀은 전극 내부 기공 구조에 주목해 새로운 전극 설계 방식을 제시했다. 전극에는 리튬이온 이동이 비교적 원활한 큰 기공(입자 간 기공)과, 도전재·바인더가 뭉치며 형성되는 미세 기공(CBD 구조)이 공존하는데, 이 가운데 미세 기공이 이온 이동을 방해한다는 점에 착안했다.
정 교수팀은 이중공극 전송선 모델(DTLM)을 자체 개발해 제조 공정과 도전재 함량을 정밀하게 조절하는 방식으로 전극 내부 구조를 최적화했다. 이를 통해 고용량과 고출력을 동시에 구현하는 데 성공했다.
정 교수는 “이번 성과는 설계 난도가 높은 리튬인산철(LFP) 배터리 등 차세대 배터리 기술 개발에도 중요한 전환점이 될 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 에너지·환경 분야 국제 학술지인 ‘Advanced Energy Materials’에 게재됐다.
새해 첫날 스위스 남서부 발레주의 유명 스키 휴양지 크랑몽타나의 한 술집에서 발생한 화재로 최소 40명이 숨진 사건과 관련해 운영자 2명이 과실치사 등 혐의로 입건됐다. 당국은 이들이 과거 보수 공사 과정에서 화재 안전 규정을 준수했는지를 조사할 예정이다.
발레주 경찰은 3일(현지시간) 성명을 통해 지난 1일 화재가 발생한 술집 ‘르 콩스텔라시옹’을 운영해온 프랑스 국적의 부부를 과실치사, 과실치상, 과실로 인한 화재 발생 혐의로 입건했다고 밝혔다고 AFP통신이 보도했다.
당국의 초기 조사에 따르면 화재는 샴페인 병에 부착한 폭죽 불꽃이 천장 방음재로 옮겨붙으면서 시작된 것으로 추정된다. 당시 영상에는 불길이 인화성 물질을 태우며 실내 전체로 확산하는 모습이 담겼다.
전문가들은 술집의 천장 방음재가 인화성 높은 폼 소재였을 가능성을 제기했다. 다비드 제누다 파리 호텔·요식업 노조 부회장은 화재 위험을 고려했을 때 해당 방음재는 음식점에 사용하기 부적절하다고 말했다.
비상구 설치 규정 준수 여부 역시 조사 대상이다. 스위스 법에 따르면 100명 이상을 수용하는 시설은 폭 90㎝ 이상의 비상구를 최소 두 개 이상 갖춰야 한다. 해당 술집은 최대 300~340명을 수용할 수 있는 규모였다. 그러나 생존자들은 대피로가 좁아 탈출이 어려웠다고 증언했다. 뒤멩 베를리 스위스 소방공학자협회 회장은 “지하에 있던 사람들은 사실상 출구 하나만 사용할 수 있었다”며 “이 건물의 탈출 경로는 결코 이상적이지 않았다”고 스위스 국영방송 SRF에 말했다.
지방자치단체가 안전 점검 의무를 다하지 않았다는 의혹도 제기된다. 술집을 운영한 부부는 현지 일간지 인터뷰에서 “지난 10년간 세 차례 안전 점검을 받았다”고 말했다. 현지 언론은 이들의 말이 사실이라면 지자체가 매년 점검해야 하는 의무를 이행하지 않은 것이라고 지적했다.
화재는 지난 1일 오전 1시30분쯤 발생했다. 이번 사고로 최소 40명이 숨지고 119명이 다쳤다. 사망자 상당수는 10~20대 청년으로 알려졌으며 외국인 관광객도 포함됐다. 스위스 정부는 오는 9일을 ‘국가 애도의날’로 지정하고 전국에서 추모 행사를 진행한다.
SK온과 SK이노베이션이 국내 바나듐 이온 배터리(VIB) 기반 에너지저장장치(ESS) 전문기업 스탠다드에너지와 손잡고 ESS 사업에 힘을 싣는다. ESS 사업 분야에서 리튬인산철(LFP) 배터리에 이어 화재 위험을 줄인 VIB까지 포트폴리오를 확대해 배터리 안전성을 한층 강화한다는 전략이다.
SK온과 SK이노베이션은 지난 5일 대전 대덕구 스탠다드에너지 본사에서 스탠다드에너지와 ‘이차전지 기술 개발 및 사업 협력을 위한 업무협약(MOU)’을 체결했다고 6일 밝혔다.
세 회사는 각자의 핵심 기술 역량을 결합해 VIB 성능과 가격 경쟁력을 높일 계획이다.
SK온은 이번 협력으로 NCM(니켈·코발트·망간), LFP에 이어 VIB까지 제품 포트폴리오를 넓히게 됐다고 설명했다. SK온 이석희 사장은 “글로벌 수준의 기술 경쟁력을 바탕으로 화재 안전성이 뛰어난 ESS용 VIB를 공동 개발해 고객에게 새로운 가치를 제공하겠다”고 말했다.
LG에너지솔루션은 한국전력공사에서 진행하는 계통 안정화용 선산·소룡 ESS 사업에 200억원 규모의 배터리를 공급하기로 했다. 한전은 최근 계통 안정화 ESS 사업 낙찰자로 ‘삼안 엔지니어링’(선산 프로젝트)과 ‘대명에너지’(소룡 프로젝트)를 결정했다. 두 업체 모두 LG에너지솔루션 배터리를 탑재하기로 한 것으로 알려졌다.
LG에너지솔루션은 앞서 한전의 1차 계통 안정화 ESS 사업에 단독으로 배터리를 공급한 바 있다. 기술력과 품질, 기존 운영 경험 등이 긍정적인 평가를 받아 이번 2차 사업에도 연이어 선정됐다는 설명이다. 이번 2차 계통 안정화 ESS 사업은 총 700억원 규모로 5개 변전소(소룡·논공·나주·선산·신영주)에 300㎿(메가와트) 구축이 목표다. 이 중 약 200억원 규모의 선산·소룡 부문이 우선 발주됐다. 두 사업 모두 올해 12월 준공 예정이다.
한편, 에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 지난해 1∼11월 세계 각국에 등록된 순수 전기차(EV)·플러그인하이브리드차(PHEV)·하이브리드차(HEV)에 탑재된 배터리 총 사용량은 약 1046GWh(기가와트시)로 전년 동기 대비 32.6% 증가했지만, 국내 배터리 3사의 글로벌 전기차용 배터리 사용량 합산 점유율은 3.5%포인트 하락한 15.7%로 집계됐다.
SNE리서치는 “인공지능(AI) 데이터센터 전력 부하 증가와 맞물려 ESS 수요가 급증하면서 EV에서 ESS로의 전환이 본격화하는 중”이라며 “결국 2026년 이후 배터리 업체의 경쟁력은 글로벌 확장 자체보다 지역별 규제 변화에 맞춰 EV와 ESS를 함께 커버하는 제품, 고객, 생산거점 포트폴리오의 재설계에 달려 있다”고 분석했다.

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