한국전기연구원(원장 최규하 KERI)이 친환경 전기자동차의 보급 등을 앞당길 국가연구개발사업인 차세대 이차전지 연구 프로젝트에 돌입했다고 9일 밝혔다.

정부 추진 ‘거대과학연구개발사업’의 ‘기후변화대응기술개발사업’의 일환으로 진행되는 이번 프로젝트는 ‘전기자동차용 차세대 리튬금속 이차전지 핵심원천 기술 개발’이다. KERI 주관으로 한국생산기술연구원, 한국과학기술원, 전자부품연구원이 협동 연구기관으로 참여하며 총괄 연구 책임은 KERI 전지연구센터 이상민 센터장이 맡는다.

KERI 전지연구센터 이상민 센터장이 리튬금속 이차전지를 들고 있다./전기연구원/

2023년 2월까지 총 55개월 동안 진행되며 연구개발비 약 243억원이 투자되는 대형 프로젝트다.

현재 상용화된 리튬이온전지는 음극재로 ‘흑연’이 사용된다. 흑연 전극은 사이클 수명이 우수하고 음극활물질이 지녀야 할 조건인 안정성과 낮은 전자 화학 반응성 등을 갖춘 재료로 손꼽히지만, 용량이 작아 충·방전 효율이 떨어지는 문제를 가지고 있다. 또한 전 세계 흑연의 약 70%가 중국에서 생산될 정도로 수입에 의존하고 있는 현실이다.

흑연을 대체하기 위한 ‘리튬금속’은 리튬이온전지의 에너지 용량을 끌어올릴 차세대 음극 물질로 주목받는다.

흑연 음극보다 용량이 10배 정도 우수해 이미 일본과 미국 등 선진국에서는 리튬금속 음극을 기반으로 하는 차세대 이차전지 개발을 위해 정부 주도로 거액의 연구비를 투자하며 기술선점을 노리고 있다. 우리나라에서도 그동안 리튬금속을 적용하기 위한 연구 시도가 있었지만, 그 규모가 작았고 안전성과 장기 신뢰성을 확보하는 데 많은 어려움을 겪어왔다. 하지만 이번 정부 주도 대형 연구 프로젝트를 통해 기존 리튬이온전지의 성능 한계를 뛰어넘는 고효율·고성능 차세대 이차전지의 개발이 가능할 것으로 기대된다.

KERI 이상민 센터장은 “리튬금속 원천기술개발은 파급력이 큰 만큼 기술적 난이도가 매우 큰 기술”이라며 “국내 최고 전문가들과 협심해 기술적 난제를 극복하고 성공적인 과제 수행을 이끌겠다”고 말했다.

김용훈 기자 yhkim@knnews.co.kr