"차세대 전지, 일본 견제하라"

길재식 기자 osolgil@dt.co.kr | 입력: 2009-02-01 21:01

리튬2차전지 능가 금속공기전지 개발 착수
업계 "2차전지 다음 버전 인프라 조성 시급"


차세대 사업으로 급부상중인 리튬2차전지를 뛰어넘는 차세대 배터리 시스템이 일본을 중심으로 본격적인 연구개발에 들어간 것으로 알려지고 있어, 관련 업계의 대응이 필요하다는 지적이다. 특히 일본 등에서 연구개발하고 있는 메탈 에어 배터리(금속공기전지) 등은 기존 리튬2차전지가 갖는 한계를 뛰어넘는 성능 발현과 에너지 밀도 구현이 가능해 차세대 배터리로 부상하고 있다.

리튬2차전지는 차세대 에너지 저장창고로 최근 이슈가 되고 있지만, 자동차 등 대용량 전력 저장장치로 활용하기에는 부분적인 한계를 갖고 있다는 게 전문가들의 설명이다. 특히 하이브리드 자동차용 리튬2차전지의 경우 엔진의 부수적인 역할을 담당, 평균 300㎞ 이상의 주행거리가 나와야 하지만 이에 못미치고 있는 실정이다.

반면 금속공기전지 등 차세대 배터리는 평균 300㎞ 이상의 주행거리 보장과 고밀도화를 실현해 제한된 공간의 활용성이 매우 높다. 자동차는 제한된 공간의 부피가 작은 대신 에너지 밀도가 높아야 하기 때문에 이같은 배터리의 필요성은 더욱 큰 상황이다.

1일 관련업계에 따르면 일본은 2011년까지 약 110억엔의 연구자금을 쏟아 부어 리튬 2차전지를 뛰어넘는 차세대 배터리 개발에 나섰다. 세부 연구내용은 전지재료, 차세대 기술개발, 내구성평가ㆍ안정성, 시험방법 확립 및 기반기술 개발 등 다양하다.

또한 현재 일본에서 추진중인 차세대 배터리 관련 R&D연구는 수십가지에 이른다.

우선 차세대 배터리 개발과 관련해서 대학교와 연구소 중심으로 R&D가 활발히 진행중이다. 오사카시립대는 리튬-유황계 고용량 전고체전지 연구개발에 착수했고, AIST는 고용량함 유황복합 양극재료, 도쿄공대는 전고체형 리튬전지의 고용량 음극연구개발, 교토대는 에너지 밀도 혁신을 목표로 하는 금속 공기전지의 2차전지화 개발을 추진중이다.

기반 기술 확보에는 일본 전력중앙연구소가 차세대 자동차용 고성능 2차전지 기반기술 개발에 나섰고, 히타치, 닛산자동차, 일본합성화학공업 등 일본 굴지의 대기업과 야마구치대학, 관서대 등 내노라하는 대학교들이 컨소시엄을 구성해 차세대 2차전지 재료 개발에 동참했다.

이 재료 부문에는 포스트 철올리빈계 고성능 2차전지, 고용량 저가격 신규산화물양극재료 등 다양한 미래 소재를 2차전지에 적용시키는 작업이 진행중이다.

한편 요코하마국립대학, 동북대학, 도쿄도립대, 돗토리 대학 중심으로 차세대 2차전지 개발도 활기를 띠고 있다. 전극제작에 가스데포지션을 이용한 리튬 2차전지, 리튬이온액체를 이용한 혁신적 리튬이온전지 음극재료, 고효율 제어회로를 이용해 안정성과 고성능을 겸비시킨 2차전지 등 그야말로 광범위한 차세대 전지 개발 연구가 대학을 중심으로 전개되고 있는 것이다.

이에 반해 국내 대학 및 기업들은 리튬 2차전지를 뛰어넘는 차세대 전지의 개발에는 손을 대지 못하고 있는 실정이다.

한 2차전지 전문가는 "한국도 리튬 2차전지의 다음 버전을 준비하는 인프라 조성이 필요하며, 금속공전지 등 차세대 배터리 개발에 국내 대기업들이 조금씩 관심을 갖기 시작해 2차전지 산업 저변도 그만큼 넓어질 것으로 기대한다"고 말했다.

길재식기자 OSOLGIL@