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전기차 대중화 앞당긴다···차세대 전지 연구 사업 가동

전기연, 차세대 리튬금속 이차전지 핵심원천 기술 국가연구개발사업 추진
오는 2023년까지 243억원 투입···이상민 전기연 센터장, 단장으로 선임
전기연이 정부 주도 대형 연구 프로젝트를 통해 차세대 이차전지 기술을 개발한다.

한국전기연구원(원장 최규하)은 정부 '거대과학연구개발사업'의 '기후변화대응기술개발사업' 일환으로 수행되는 '전기자동차용 차세대 리튬금속 이차전지 핵심원천 기술 개발'을 추진한다고 9일 밝혔다.   

이상민 전기연 센터장.<사진= 전기연 제공>이상민 전기연 센터장.<사진= 전기연 제공>
현재 상용화된 리튬이온전지 음극재로 흑연이 사용된다.

음극재는 리튬이온전지를 구성하는 핵심 부품으로 충전 시 리튬이온을 저장하고, 이를 방출해 전기를 발생시킨다. 
 
흑연 전극은 사이클 수명, 안전성이 우수하고, 전자 화학 반응성이 낮다는 장점이 있다.

하지만 용량이 작아 충·방전 효율이 떨어지고, 전 세계 흑연 생산의 약 70%를 차지하는 중국에서 수입해야 한다는 문제점이 있었다.

리튬금속은 이러한 흑연을 대체하기 위한 차세대 음극 물질로 주목받는다. 음극 물질 중에서 구동 전압이 가장 낮고, 흑연 음극보다 용량이 10배 정도 우수하기 때문이다.
 
일본과 미국 등 이차전지 선진국에서는 리튬금속 음극을 기반 차세대 이차전지 개발에 대규모 연구비를 투자하고 있다.

미국은 지난 2016년부터 총 5000만 달러(약 560억) 규모로 'Battery 500' 과제를 수행하고 있으며, 일본은 자동차, 전지 업체가 협력해 차세대 리튬전고체 전지개발을 수행하고 있다.

국내에서도 리튬금속을 적용하기 위한 시도가 있었지만 규모가 작고, 안전성이나 신뢰성을 확보하는데 한계점이 있었다.

연구팀은 이번 프로젝트를 기반으로 향후 리튬이차전지를 동력으로 활용하는 친환경 전기차의 성능 향상, 안정성 확보, 가격경쟁력 강화가 이뤄질 것으로 기대했다.

연구 책임자인 이상민 전기연 센터장은 "리튬금속 원천기술개발은 파급력이 큰 만큼 기술적 난이도가 높다"면서 "국내 최고 전문가들과 협심해 기술적 난제를 극복하고 성공적인 과제 수행을 이끌겠다"고 말했다. 

한편, 이번 사업은 전기연이 주관하며, 한국생산기술연구원, KAIST, 전자부품연구원이 협동 연구기관으로 참여한다. 오는 2023년 2월 26일까지 총 243억원의 R&D 비용이 투입된다. 
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