화재위험 낮춘 전고체 배터리 상용화 나선다

한국기초과학지원연구원, 기술이전

김해진 한국기초과학지원연구원(KBSI) 분석과학연구본부장이 직접 개발한 전고체 배터리를 선보이고 있다. KBSI 제공

한국기초과학지원연구원(KBSI)은 자유변형이 가능한 전고체 배터리 기술을 민간 기업에 이전했다고 22일 밝혔다.

KBSI는 '솔리드앤이에스'와 239억원의 정액기술료(기술을 사용한 대가로 지급하는 돈)를 지급 조건으로 하는 기술이전 협약식을 22일 대전시 유성호텔에서 개최했다. KBSI가 받는 정액기술료로는 역대 최고액이다. 정액기술료는 기술을 사용한 대가로 지급하는 돈이다. 

충·방전을 반복하며 재사용할 수 있는 배터리 내부에는 이온화돼 있어 전기를 전달할 수 있는 전해질이 있다. 액체전해질은 분리막에 의해 음극과 양극이 나뉘는데 변형·충격 등에 의해 분리막이 훼손되면 전해질이 흘러 양극 물질과 만나 기화되면서 발생하는 열폭주 위험이 있다.

김해진 KBSI 분석과학연구본부장팀은 지난해 액체 대신 고체 전해질을 활용한 전고체 배터리를 개발했다. 전해질을 고체로 대체하면 화재와 폭발 위험을 현저히 줄일 수 있어 안전성이 확보된다. 연구팀이 개발한 배터리는 화재와 폭발로부터 안전하고, 구기거나 자르는 등 극한의 변형에도 정상적으로 작동했다. 또 1mm 이하 두께로도 제작돼 부피를 줄일 수 있다는 장점도 있었다.

연구성과는 2020년 정부출연연구기관 10대 우수연구성과와 지난해 국가연구개발우수성과 100선에 선정되기도 했다.

기술이전을 받는 솔리드앤이에스는 KBSI의 연구소기업으로 올해 설립됐다. 전고체 배터리 기술개발 전문기업으로 전고체 배터리의 조기 상용화하는 게 목표다. 

KBSI가 이전하는 기술은 안전하고 자유변형이 가능한 차세대 배터리 개발 기술로 일반적인 전기기기는 물론 웨어러블 기기에도 적용할 수 있을 것으로 보인다. 특히 이 기술은 현재 시제품이 완성돼 있어 몇 가지 개선을 통해 대량생산이 가능하고 빠른 상용화를 기대할 수 있다.

김 본부장은 "이번 기술은 기존 리튬이온 배터리보다 고용량화, 경량화 및 자유로운 형태 변형 등의 장점 때문에 다양한 분야에서 활용이 가능하다"며 "추가 연구개발을 통해 더욱 더 장점을 살린 고안전성, 고용량의 전고체 배터리 제품이 만들어질 수 있도록 노력하겠다"고 말했다.

이태화 솔리드앤이에스 대표는 "전고체 배터리는 미래 필수 기술이 될 것으로 전망돼 새로운 이차전지 시장에서 우수한 기술을 선점하는 것이 중요하다"며 "세계 전고체 배터리 시장에서 우리나라가 주도권을 잡을 수 있도록 최선을 다하겠다"고 말했다.

[이영애 기자 yalee@donga.com]