2일 서울 용산구 드래곤시티호텔에서 열린 '2023 코라시아 포럼'에 연사로 나선 선양국 한양대 에너지공학과 교수는 '한국 주력산업의 생존전략-2차전지, 제2의 반도체 될 수 있나'를 주제로 한 발표에서 "국내 배터리 경쟁력을 키우기 위해선 가격과 수명, 주행거리, 안전성, 급속 충전 등을 갖춰야 하는데 이 중 안전성에 집중해야 한다"고 제언했다. 삼성SDI·SK온·LG에너지솔루션 등 국내 배터리 3개사가 높은 점유율을 차지하지만 중국 닝더스다이(寧德時代·CATL)를 능가할 기술이 필요하다는 것이다.
그는 이날 양극재와 음극재, 분리막, 전해질 중 전고체 배터리를 만들 때 중요한 양극재를 강조했다. 대중화된 리튬이온 배터리는 액체 전해질을 쓰고 있어 충격이나 열이 가해지면 화재로 이어질 수 있고 수명도 짧은 반면 전고체 배터리는 고체 전해질을 써 이온 전도도가 높고 화재 위험이 비교적 적다. '꿈의 배터리'라 불리는 이유다. 그러나 전고체 배터리에도 한계가 있는데 이를 극복하는 것이 세계 시장에서 유리한 위치를 차지할 수 있는 방법이라는 얘기다.
앞서 선 교수 연구팀은 양극재를 장작처럼 쌓아 올려(농도구배형) 충격을 줘도 미세한 금이 가지 않는 양극재를 만들었다. 이 배터리 관련 특허는 지난해 2월 LG화학에 수백억 원에 기술 이전했다. 그는 이어 "전고체 배터리는 주행 거리가 늘어날수록 성능이 떨어진다"며 "때문에 열이 가해질 때 1차 입자의 형상이 유지되도록 하는 것이 중요하다"며 "특별한 기술을 적용한 전고체 배터리를 충전시킨 뒤 파우치셀을 관통하는 실험을 해보면 일반 전지는 불이 나는 반면 전고체 배터리는 괜찮다"고 강조했다.
그는 "지난해 중국은 전 세계 배터리 시장에서 점유율 64.9%를, 한국은 23.7%를 차지했다"며 "2030년이면 2차전지가 메모리 반도체의 두 배로 성장할 것으로 보인다"며 "주행 거리과 수명을 동시에 늘릴 수 있는 양극재 기술이 시장 점유율을 높이는 방법"이라고 설명했다. 선 교수는 앞서 개발한 1차 입자의 형상이 유지될 수 있도록 입자 사이사이에 첨가물을 넣는 연구를 하고 있다고 덧붙였다.