여재익 서울대 교수, 美 공군연구소와 배터리 열폭주 연구

미 공군연구소 지정연구실 선정
전기 모빌리티 분야 안전성 강화 기술 개발 시동

여재익 서울대 항공우주공학과 교수./서울대 공대

서울대학교 공과대학은 여재익 항공우주공학과 교수 연구진이 미 공군연구소(Air Force Research Lab, AFRL)의 지정연구실로 선정됐다고 8일 밝혔다. 여재익 교수는 미 공군연구소와 협력해 초고용량 리튬이온 배터리의 열폭주 제어에 관한 연구를 진행하게 된다.

최근 배터리로 인한 전기차 화재와 폭발 사고가 잇따르면서 연소공학의 한 분야인 열폭주(thermal runway) 현상이 문제의 핵심 원인으로 주목받고 있다. 열폭주는 배터리 내부의 인화성 구성물질이 화학 반응을 일으켜 온도가 급격히 상승하면서 폭발 단계까지 이르는 현상이다. 여 교수는 차세대 이차 전지의 핵심 기술로 주목받는 전고체 배터리 역시 일반 리튬이온 배터리와 마찬가지로 열폭주 현상으로부터 자유롭지 않다는 연구 결과를 지난해 12월 연소공학 분야 최고 저널인 ‘컴버스천 앤드 플레임(Combustion and Flame)’에 발표한 바 있다.

이번에 미 공군연구소 지정연구실로 선정된 여 교수 연구진은 실험과 모델링 접근 방식을 활용해 다양한 리튬이온 배터리에서 발생하는 열폭주의 원리를 명확하게 규명하고, 열폭주 방지 기술을 개발하는 데 집중할 예정이다. 이 연구는 에너지 저장 시스템(ESS), 전기 추진 항공기와 같은 여러 전기 모빌리티 분야에서 배터리 안정성을 높이는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

미 공군연구소 지정연구실로 선정되면 다년간 연구비를 지급받게 되며, 특히 연구능력 검증 시 실적보고와 중간평가와 같은 절차가 대폭 간소화되는 효율적인 평가지원 체제에서 연구자가 원천기술 연구에 집중할 수 있는 환경을 누리게 된다.

여 교수는 “이번 선정은 전기 주도 연소 시스템의 원천적인 반응 메커니즘을 규명하고, 나아가 의도적으로 열폭주를 가능케 하는 차세대 무기체계나 위성 추진 시스템에서의 적용 가능성도 확인하는 기초 연구의 든든한 토대를 구축하게 된다는 점에서 그 의미가 크다”며 “앞으로 이 연구 결과는 자동차 전동화 분야는 물론이고 이차 전지가 활용되는 모든 산업 영역에서 응용될 것으로 예상한다”고 밝혔다.

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