꿈의 배터리 정부 1000억 투입

현대 사회에서는 전기 에너지가 우리의 삶을 지탱하는 핵심 역할을 하고 있습니다. 전기자동차, 스마트폰, 노트북 등 다양한 전자기기들이 우리의 일상에 녹아들어 있고, 이러한 기기들의 움직임을 가능케 하는 주요 기술 중 하나가 바로 배터리입니다. 

배터리의 역사와 발전

배터리는 19세기 초에 발명되어 이후 급격한 발전을 거쳐왔습니다. 초기 배터리는 주로 알칼리 금속과 망간 덕트를 사용한 것이었지만, 20세기 들어서는 다양한 종류의 배터리가 개발되었습니다. 특히, 리튬이온 배터리는 20세기말에 상용화되면서 전자기기의 발전과 함께 우리의 삶에 큰 변화를 가져왔습니다.

 

리튬이온 배터리의 작동 원리

리튬이온 배터리는 양극과 음극 간의 이동하는 리튬 이온을 통해 전기 에너지를 저장하고 방출합니다. 양극에는 리튬 산화물이, 음극에는 탄소 물질인 그래핀이 사용되어 있습니다. 충전 시에는 리튬 이온이 양극으로 이동하여 에너지를 저장하고, 방전 시에는 그 역이 일어나 전기를 공급합니다.

 

리튬이온 배터리의 장점

리튬이온 배터리는 높은 에너지 밀도와 긴 수명, 경량화된 디자인 등의 이점을 가지고 있습니다. 이로 인해 전자기기의 가볍고 효율적인 동작이 가능해지면서 전동 자동차 산업에도 큰 기여를 하고 있습니다.

 

배터리의 문제점과 도전

리튬이온 배터리의 발전은 물론, 여전히 몇 가지 문제점이 존재합니다. 배터리의 수명 문제, 안전 문제, 원재료 희소성 등이 그 예시입니다. 이러한 도전에 대응하기 위해 연구자들은 고체 전해질, 나노 기술 등의 새로운 기술을 도입하여 배터리의 안전성과 성능을 향상하는 연구를 진행 중입니다.

 

미래의 배터리 기술

미래에는 더 발전한 배터리 기술이 기대됩니다. 고에너지 밀도, 긴 수명, 안전성 등을 모두 만족시키는 배터리 기술이 등장할 것으로 예측되며, 이는 전동 자동차, 태양광 저장 시스템 등에서 혁신적인 적용을 이끌어낼 것으로 기대됩니다.

 

정부 1000억 투입

최근 인공지능(AI)과 함께 국내외 시장에서 가장 주목받고 있는 분야, 바로 배터리입니다. 지난주 서울 삼성동 코엑스에서 열린 국내 최대 배터리 전시회 '인터배터리 2024'에는 이러한 관심을 방증하듯 사흘간 12만 명이 몰렸습니다. 우리 배터리의 차세대 주자는 바로 '전고체' 배터리입니다. 지금까지 리튬이온배터리는 내부에 액체 상태인 전해액이 전자를 이동시키면서 에너지를 저장·방출해왔습니다. 전고체 배터리란 이 역할을 액체 대신 고체 상태의 전해질이 대신하는 것을 뜻합니다. 액체보다 운동성이 떨어지는 고체를 이용하려는 까닭은 안전 문제 때문입니다. 가파르게 늘던 전기차 판매가 지난해부터 주춤한 이유에는 비싼 가격과 충전 불편 이외에 소비자의 불안도 있기 때문입니다. 

전고체 배터리는 이런 화재 우려를 큰 폭으로 줄여 '게임 체인저'로 불리기도 하는데, 마침 산업통상자원부는 오늘(11일) 배터리 3사(LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온)와 기술 개발을 위해 2028년까지 모두 1,172억 원을 투입한다고 밝혔습니다. 배터리 시장에서 중국의 시장 점유율은 지난해 66.7%입니다. 중국 내수 시장이 워낙 커서 그런 거 아니냐고요? 중국 시장을 제외했을 땐 34.2%로 파악됐습니다. 같은 기간 우리나라는 48.6%입니다. 중국의 빠른 성장, 그 핵심에는 리튬인산철, LFP배터리가 LFP 있습니다. 우리 배터리 3사의 주력인 삼원계(NCM, 니켈·코발트·망간을 양극재에 쓴 배터리) 보다 기술 수준이 낮지만, 싼 가격 덕에 수요가 빠르게 늘고 있습니다. LFP배터리의 이차전지 시장 점유율은 2020년 16%에 불과했지만, 지난해엔 두 배인 38%로 집계되기도 했습니다. 

LFP 배터리는 에너지 밀도가 낮아 주로 고성능 전기차를 생산하는 우리 업계에선 많이 채택하지 않았습니다. 그런데 세계 각국의 보조금 축소와 경기 둔화의 영향으로 보급형 전기차 수요가 늘어난 만큼 보급형 배터리의 수요 또한 늘어나는 추세입니다. 이에 정부는 오늘 보급형 기술인 LFP와 나트륨 배터리 기술개발에도 약 500억 원을 투자하겠다고 밝혔습니다.

 

결론

배터리는 현대 사회를 이끄는 핵심 기술 중 하나로, 우리의 일상생활과 산업 전반에 걸쳐 큰 영향을 미치고 있습니다. 리튬이온 배터리의 등장으로 전자기기의 휴대성과 성능이 크게 향상되었지만, 여전히 개선의 여지가 많습니다. 연구자들의 지속적인 노력과 혁신을 통해 미래에는 더 안전하고 효율적인 배터리 기술이 발전할 것으로 기대됩니다. 이를 통해 우리의 삶은 더욱 편리하고 친환경적으로 변화할 것입니다.