KBSI, 자유변형 가능한 전고체 이차전지 기술 상용화 나서...기술료 239억원

전고체 이차전지 모식도. 양극재와 음극재 사이에 고체 전해질이 위치하는 형태의 완전셀(풀셀) 구조로, 전지의 자유변형이 가능하다.

한국기초과학지원연구원(원장 신형식)이 자유변형 가능한 '전고체 이차전지 기술'을 민간 기업에 이전, 본격적인 사업화에 박차를 가한다. 기관 정액기술료 최고액을 경신했다.

KBSI는 ㈜솔리드앤이에스(대표 이태화)와 239억원의 정액기술료를 지급 조건으로 하는 기술이전 협약식을 22일(목) 유성호텔에서 개최했다.

충·방전을 반복하며 재사용할 수 있는 이차전지의 내부에는 물 등에 녹아 이온화하여 전기를 전달하는 전해질이 있다. 액체 전해질은 분리막에 의해 음극과 양극이 나뉘는 구조로, 변형, 충격 등에 의해 분리막이 훼손되면 전해질이 흐르고 양극 물질과 만나 기화되면서 열폭주 등의 위험이 있었다.

그러나, 전해질을 고체로 대체하게 되면 화재와 폭발의 위험을 현저히 줄일 수 있다. 안전성을 담보할 수 있는 차세대 배터리로서, 많은 연구자와 기업들이 이 전고체 이차전지 개발을 위한 연구와 투자를 지속 중이다.

기초지원연 분석과학연구본부 김해진 박사 연구팀은 기관 주요사업과 국가과학기술연구회의 창의형 융합연구사업(CAP 사업)의 지원으로, 2021년에 이미 자유변형이 가능한 전고체 이차전지를 개발했다. 이 기술은 고체 전해질을 사용해 화재와 폭발로부터 안전함은 물론, 구기거나 자르는 등 극한의 변형에도 정상적으로 작동하며, 1㎜ 이하 두께로 제작돼 부피도 줄일 수 있는 장점을 지녔다. 이러한 우수성을 인정받아 2020년 출연연 10대 우수연구성과와 2021년 국가연구개발우수성과 100선에 선정된 바 있다.

세계 전고체 이차전지 시장은 매년 34%의 성장률과 함께 2027년에 약 4억 8250만 달러까지 확대될 것으로 전망되면서, 관련 시장 수요도 크게 늘어날 것으로 예상된다. 이번에 이전하는 전고체 이차전지 기술은 안전하고 자유변형이 가능한 차세대 배터리 개발 기술로서 일반적인 전기기기는 물론, 웨어러블 기기에도 적용할 수 있을 것으로 보인다. 특히, 이 기술은 현재 시제품이 완성된 단계로 몇 가지 개선을 통해 대량 생산이 가능하여 빠른 상용화를 기대할 수 있다.

기술이전 받는 솔리드앤이에스는 기초지원연 연구소기업으로, 올해 설립됐다. 전고체 배터리 기술개발 전문기업으로서, 전고체 이차전지의 조기 상용화를 통한 시장 진입을 계획하고 있다.

김해진 박사는 “이번 기술은 기존 리튬이온 전지보다 고용량화, 경량화 및 자유로운 형태 변형 등의 장점 때문에 다양한 분야에서 활용이 가능하다”며, “추가 연구개발을 통해 더욱더 장점을 살린 고안전성, 고용량의 전고체 이차전지 제품이 만들어질 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

솔리드앤이에스 이태화 대표는 “전고체 이차전지는 미래 필수 기술이 될 것으로 전망하기에, 새로운 이차전지 시장에서 우수한 기술로 선점하는 것이 매우 중요하다”며, “이번 기술이전으로 세계 전고체 이차전지 시장에서 우리나라가 주도권을 잡을 수 있도록 최선을 다하겠다”고 강조했다.

김영준기자 kyj85@etnews.com