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안전-고밀도 ‘꿈의 배터리’ 전고체 배터리...글로벌 각축전, SK온-대학 협업해 2029년 상용화

‘하이니켈 기술 입증’ SK온, 한양대·연세대와 ‘차세대 배터리 개발’ MOU

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현재 전기차나 스마트폰 등에 사용하는 리튬이온 배터리는 액체 상태의 전해질을 사용한다. 반면 전고체 배터리는 전해질이 액체가 아닌 고체 상태인 배터리다. 따라서 전해질이 훼손되더라도 형태를 유지할 수있어 안전성이 높다.

특히 리튬이온 배터리에 비해 에너지 밀도가 높다. 용량을 높이기가 쉽다. 1회 충전으로 주행거리를 높일 수있다. 안전하고 멀리 주행하기 위해 꼭 필요한 기술이다.

그러나 현재 요소기술이 개발단계에 있는데 전기차배터리업계는 먼저 개발하기위한 경쟁을 치열하게 벌이고있다.생존경쟁인 것이다.

그래서 단독 개발보다 기술력을 가진 연구기관과 협업하는 길을 택한다.

SK의 전기차 배터리 계열사 SK온이 국내 대학들과 손잡고 차세대 배터리 R&D 역량 강화에 나섰다.

SK온은 한양대, 연세대와 각각 산학협력센터 설립을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 18일 밝혔다. 17일 오전 한양대와의 협약식에는 김찬형 한양대 공대학장, 김한수 한양대 배터리공학과 교수, 최경환 SK온 차세대배터리담당 등이 참석했다.

최경환 SK온 차세대배터리 담당(오른쪽)과 김찬형 한양대 공대학장이 17일 오전  한양대 퓨전테크센터에서 산학협력센터 설립을 위한 MOU를 체결한 후 포즈를 취하고있다. (사진=SK온 제공)
최경환 SK온 차세대배터리 담당(오른쪽)과 김찬형 한양대 공대학장이 17일 오전 한양대 퓨전테크센터에서 산학협력센터 설립을 위한 MOU를 체결한 후 포즈를 취하고있다. (사진=SK온 제공)

이날 오후엔 서울 서대문구 연세대 제1공학관에서 박승한 연세대 연구부총장, 진교원 SK온 사장(COO) 등이 참석한 가운데 연세대와도 같은 내용의 협약을 맺었다.

양 대학은 전고체 배터리 관련 논문과 특허를 다수 보유하고 있으며, 이번에 설립되는 산학협력센터에도 차세대 배터리 분야 교수진과 석·박사 연구원들이 참여한다.

이번 협약에 따라 SK온과 두 대학은 리튬 보호층 소재 개발 등 다양한 원천기술 연구를 바탕으로 차세대 배터리 혁신 기술들을 공동 연구할 계획이다.

SK온은 이를 통해 전고체 배터리 등 차세대 배터리의 개발·상용화를 앞당긴다는 목표다.

전고체 배터리는 가장 안전하면서도 에너지 밀도가 높아 이른바 ‘꿈의 배터리’로 불린다. SK온은 2029년 전고체 배터리 상용화를 목표로 그동안 다양한 방안을 통해 연구개발(R&D) 능력을 강화해 왔다.

국내에선 SK온 대전 차세대배터리 연구센터를 중심으로 황화물계·산화물계·고분자계 등의 고체 전해질과 리튬메탈 음극 등을 독자 개발하고 있다. 특히 SK온은 △고체 전해질과 양극 핵심 소재의 설계·합성을 통한 전고체 배터리 소재 개발 △셀 수명을 늘리기 위한 리튬 보호층 소재 개발 등 연구개발에 집중하고 있다.

해외 선진기업 투자와 연구진과의 협업도 활발하게 진행하고 있다. SK온은 지난해 10월 전고체 배터리 선도기업인 미국 솔리드파워에 3000만 달러(약 350억원)를 투자했다. 양사는 이르면 2025년까지 황화물계 전고체 배터리 시제품을 개발하고 2029년 본격 양산에 돌입하겠다는 목표를 세워놓고 있다.

앞서 또 지난 1월엔 이승우 미국 조지아 공대 교수 연구진과 전고체 개발을 위해 손잡았다. 이 교수는 한국과학기술원(KAIST)과 고무 형태 고분자 고체 전해질을 개발해 세계적 학술지 네이처에 논문이 게재된 바 있다.

이 밖에도 SK온은 2019년 노벨화학상 수상자인 존 굿이너프 텍사스대학 교수, 황경순 텍사스대학 교수, 이상복 매릴랜드 대학 교수, 브라이언 쉘던 브라운대학 교수 등과 각각 차세대 배터리 연구개발을 진행하고 있다.

진교원 SK온 COO는 “하이니켈 기술로 입증된 SK온의 우수한 연구개발 역량이 대학들과의 협업으로 더욱 강화될 것”이라며 “앞으로도 SK온은 대한민국 배터리 산업 경쟁력을 강화하는 데 최선을 다할 것“이라고 말했다.

김찬형 한양대 공대학장은 “이번 협력은 더 우수한 성능을 가진 배터리를 개발할 수 있는 계기가 될 것”이라며 “대학과 기업 간 긴밀한 관계가 꾸준히 이어져 산학협력 수준이 높아지기를 바란다“고 밝혔다.

박승한 연세대 연구부총장은 “배터리 기초 소재·분석 능력의 강점을 지닌 연세대와  한팀이 되어 국내 산학협력의 새로운 모델을 제시했다”며 “각축전이 벌어지고 있는 이차전지 분야에서 이번 협력이 차별화된 기술경쟁력 확보와 우수 인력 양성에 기여할 것으로 기대한다”고 강조했다.

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