전체기사 최신뉴스 GAM 라씨로
KYD 디데이

[Tech 스토리] 전고체 배터리가 '꿈의 배터리'라 불리는 이유

기사입력 : 2024년03월24일 08:00

최종수정 : 2024년03월25일 08:34

화재·폭발위험 적고 기존 배터리 대비 주행거리 2배
삼성·LG 개발 경쟁..."2027년 양산" vs "완성도 중요"

기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[뉴스핌=정탁윤 기자] 바야흐로 배터리 시대입니다. 당장 핸드폰에서부터 노트북, 이어폰, 청소기, 면도기, 장난감 등 일상생활에서 배터리가 들어가는 제품은 수도 없이 많습니다. 핸드폰이나 노트북 배터리가 10% 밑으로 떨어지면 가슴이 두근두근하는 배터리 의존 경험도 다들 있을 것입니다.

아직 보편화 전단계이지만 조만간 자동차도 배터리에 의존하게 됩니다. 배터리로 굴러가는 전기차 수요가 점점 늘고 있기 때문입니다. 과도한 탄소 배출로 인한 기후변화 대응을 위해 유럽과 미국 등 글로벌 국가들은 현재 휘발유와 경유 연료인 내연기관차를 퇴출하고 전기차 등 친환경차 도입을 서두르고 있습니다. 다소 섣부르긴 하지만 2030년 전기차 비중이 50%가 넘을 것이란 전망도 있습니다.

◆ 화재·폭발위험 적고 기존 배터리 대비 주행거리 2배 이상

조만간 봄꽃처럼 만개할 전기차에 들어가는 배터리 회사들의 개발 경쟁도 한창입니다. LG에너지솔루션과 삼성SDI, SK온 등 국내 배터리 3사는 수 년전부터 수 십조원을 투자해 전기차 배터리 개발에 나섰습니다.

전고체 배터리 개념도 [사진=삼성SDI]

중국이 상대적으로 저렴한 LFP(인산철, Li-FePO4) 배터리로 글로벌 시장을 점점 잠식하고 있습니다. 이에 K-배터리 업체들은 이른바 '초격차 기술'을 바탕으로 중국의 공세에 대응해 나가겠다는 전략입니다. 그 초격차 기술이 반영된 배터리가 이른바 '꿈의 배터리'라 불리는 전고체 배터리입니다. 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용해 화재의 위험성이 적고 주행거리가 길어 배터리 업계에서 주목하는 차세대 배터리 입니다.

전고체 배터리 개념은 1980년대 처음 나왔지만 한동안 빛을 보지 못했습니다. 2010년 일본 토요타가 황화물 전해질을 사용한 배터리 시제품을 공개한 뒤 관련 연구가 크게 늘었습니다. 현재는 배터리 소재 후보군으로 황화물과 산화물, 고분자 3종이 발굴됐는데, 황화물계 배터리 연구가 가장 활발한 상황입니다.

전고체 배터리는 배터리 양극과 음극 사이의 전해질이 액체가 아닌 고체로 된 차세대 2차전지(충전해서 반영구적으로 사용하는 전지)입니다. 현재 LG와 삼성이 수 조원을 들여 개발한 리튬이온 배터리의 경우 액체 전해질로 에너지 효율이 좋지만, 수명이 상대적으로 짧고 전해질이 가연성 액체여서 고열에 폭발할 위험이 있습니다.

[서울=뉴스핌] 이호형 기자 =김동명 LG에너지솔루션 대표이사 사장이 6일 오후 서울 강남구 코엑스에서 '인터배터리 2024'가 열린 가운데 자사 배터리 제품 설명하고 있다. 인터배터리는 국내 최대 규모의 배터리 산업 전문 전시회다. 2024.03.06 leemario@newspim.com

반면 전고체 배터리는 전해질이 고체이기 때문에 충격에 의한 누액 위험이 없고, 인화성 물질이 포함되지 않아 발화 가능성이 낮아 상대적으로 안전합니다. 또 액체 전해질보다 에너지 밀도가 높으며 충전 시간도 리튬이온 배터리보다 짧습니다. 또 대용량 구현이 가능해 완전 충전할 경우 전기차의 최대 주행거리를800~1000km 정도로 늘릴 수 있습니다. 현재 전기차 주행거리(500~600Km)에서 두 배 정도 늘릴 수 있는 셈입니다.

◆ 삼성SDI "2017년 양산" vs LG엔솔 "완성도가 중요"

전고체 배터리 개발 경쟁에서 일본 토요타가 앞서고 있지만, 국내 업체중에는 삼성SDI가 속도를 내고 있습니다. 삼성SDI는 오는 2027년 양산 계획을 밝혔습니다. 반면 업계 1위 LG에너지솔루션은 "완성도가 중요하다"며 2030년경 양산한다는 목표입니다.

배터리 전문가들은 전고체 배터리를 2027년 양산한다고 해도 실제 전기차에 대부분 적용하려면 2030년 이후는 돼야 한다는 입장입니다. 기술적으로 해결해야할 부분이 남아 있는데다 완성차업체와 시제품 테스트도 여러 번 거치고, 생산공정도 정비해야 하기 때문입니다.

 

tack@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
강릉 옥계항 코카인 추정 마약 대량 적발 [세종=뉴스핌] 백승은 기자 = 관세청과 해양경찰청이 강릉 옥계항에 입항하는 외국 무역선 선박을 수색애 코카인으로 의심되는 마약을 대량 적발해 조사 중이라고 2일 밝혔다. 전날 두 기관은 미국 연방수사국(FBI)과 국토안보수사국(HSI)으로부터 A선밖에 마약이 숨겨져 있다는 정보를 입수했다. A 선박은 벌크선으로 3만2000톤이며, 승선원 외국인은 20명이다. 관세청과 해양경찰청이 강릉 옥계항에 입항하는 외국 무역선 선박을 수색해 코카인으로 의심되는 마약을 대량 적발했다. [사진=관세청] 2025.04.02 100wins@newspim.com 두 기관은 합동 검색작전을 수립하고, 선박의 규모가 길이 185미터(m)인 점과 검색 범위 등을 고려해 서울세관·동해해경청 마약 수사요원 90명 및 세관 마약탐지견 2팀 등 합동 검색팀을 구성했다. 검색팀은 2일 오전 6시 30분 옥계항에 긴급 출동해 A 선박이 입항한 직후 선박에 올라타 집중 수색을 실시했다. 수색 중 검색팀은 선박 기관실 뒤편에서 밀실을 발견했고, 집중 수색 결과 개당 약 20킬로그램(kg) 전후 마약으로 의심되는 물질이 담긴 박스 수십 개를 발견했다. 검색팀이 간이시약으로 검사한 결과 코카인 의심 물질로 확인됐다. 정확한 중량은 하선 이후 정밀 계측기를 통해 측정하고 마약 종류는 국가과학수사연구원에 의뢰해 확인할 예정이다. 앞으로 관세청과 해경청은 합동수사팀을 운영해 해당 선박의 선장 및 선원 등 20여명을 대상으로 밀수 공모 여부와 적발된 마약의 출처 등을 수사할 계획이다. 국제 마약 밀매 조직과의 연관성도 고려해 미국 FBI와 HSI 등 관계 기관과의 공조를 통해 수사를 확대할 방침이다. 100wins@newspim.com 2025-04-02 17:57
사진
재주는 트럼프가, 돈은 브라질이 [서울=뉴스핌] 최원진 기자= 도널드 트럼프 미국 행정부의 관세 공세로 글로벌 무역전쟁이 격화하는 가운데, 브라질이 주요 승자로 부상하고 있다고 월스트리트저널(WSJ)이 1일(현지시간) 보도했다. 보도에 따르면, 중국은 트럼프 대통령이 부과한 대중(對中) 관세에 맞서 미국산 농산물에 보복 관세를 매기며 대체 수입처로 브라질을 주목하고 있다. 수출입 컨테이너 [사진=블룸버그] 중국 가공업체들은 트럼프 대통령이 지난 1월 취임하기 전부터 브라질산 대두를 비축하기 시작했고, 올해 1분기 필요한 물량의 거의 전량을 브라질에서 조달했다. 이는 지난해 같은 기간 54% 수준이었던 브라질산 비중과 비교하면 큰 폭의 증가다. 가격도 상승세다. 상파울루대학 산하 연구기관 세페아(CEPEA)에 따르면, 브라질 항구에서 선적되는 대두의 프리미엄은 중국이 미국산 대두에 10% 관세를 발표한 직후 일주일 동안 약 70% 급등했다. 3월 선적 기준으로는 부셸당 85센트를 기록해 3년 만에 최고치를 찍었다. 닭고기와 달걀 수출도 두 자릿수 증가율을 보인다. 브라질의 가금류·돼지고기·달걀 수출업체를 대표하는 브라질동물단백질협회(ABPA)의 히카르두 산틴 협회장은 올해 들어 브라질의 닭고기 수출은 지난해 같은 기간보다 9%, 달걀 수출은 20% 증가했다고 밝혔다. 브라질은 미국과 달리 조류 인플루엔자를 겪고 있지 않아, 안정적인 공급처로 주목받고 있다. 여기에 중국이 미국산 닭고기에 15%의 보복관세를 부과하면서 브라질산이 대안으로 떠오르고 있다는 설명이다. 사실 브라질과 중국의 교역 관계는 최근 수년 빠르게 확대됐다. 중국은 2009년에 미국을 제치고 브라질의 최대 무역 파트너로 부상했다. 쇠고기, 철광석, 석유 등 자원이 풍부한 브라질은 중국의 막대한 수요에 맞춰 수출을 확대해 왔고, 중국은 브라질의 인프라 건설에 대규모 자본을 투입하고 있다. 현재 중국은 브라질 전체 전력 공급의 약 10%를 차지하고 있으며, 항만과 도로, 철도 등 주요 기반 시설 건설에도 깊숙이 관여하고 있다. 브라질은 미국 시장에서도 수출 확대 가능성을 보고 있다. 중국은 미국의 주요 신발 수출국인데, 미국이 중국산 제품에 고율 관세를 부과할 경우 아시아를 제외하고 최대 신발 생산국인 브라질이 그 자리를 일부 대체할 수 있다는 전망이 나온다다. 하롤두 페헤이라 브라질 신발산업협회(Abicalçados) 회장은 "브라질산 제품에 별다른 관세가 없다면, 미국 수출 확대의 기회가 될 수 있다"라고 밝혔다. 글로벌 무역전쟁 국면에서 오히려 특수를 누릴 것이라는 기대는 브라질 증시에도 훈풍으로 작용했다. 올 들어 브라질 증시는 9% 넘게 오르며 뉴욕 증시를 아웃퍼폼하고 있다. 올 들어 브라질 증시는 9% 넘게 상승, 연중 5% 가까이 하락한 뉴욕증시의 S&P500 지수와 대조를 이룬다 [사진=koyfin] wonjc6@newspim.com   2025-04-02 15:30
안다쇼핑
Top으로 이동