국내 한 대학교수팀이 개발한 리튬이차전지용 전극소재 기술이 국내 기업에 이전된다.
교육과학기술부는 이 기술에 대한 가치는 기술료, 발전기금 등이 총 54억 원에 이르러 국내 대학으로는 최대 규모의 수입이 될 것으로 전망했다. 또 향후 1000억원 이상의 부가가치를 창출할 것으로 내다봤다.
교과부의 ‘신기술융합형 성장동력사업’의 지원을 받아 개발된 플렉시블 이차전지 핵심 소재의 원천기술이 국내 기업에 이전돼 상용화된다.
울산과학기술대학교(UNIST·총장 조무제) 차세대전지기술 융합연구단의 조재필·박수진·송현곤 교수 연구팀은 ‘고안정성 양극 활물질 및 고용량·저가 음극활물질 대량합성 기술’을 울산에 있는 자동차·조선 중견기업인 세진그룹(대표 윤종국)에 이전하기로 하고 7일 UNIST 대학본부에서 협약식을 갖기로 했다.
조재필 교수 연구팀이 개발한 이 기술은 고온에서도 안정하고 수명열화가 없는 양극소재를 저가로 대량 합성할 수 있는 기술이다. 현재 사용되는 음극소재인 흑연보다 용량이 3배 증가되고 흑연과 동등한 특성을 나타내는 실리콘 물질을 ㎏당 20달러 이하로 대량 합성할 수 있는 기술이며 세계 최초로 개발했다는 데 의의가 있다.
특히 이전 핵심 기술 가운데 하나인 고용량 실리콘 물질은 현재 일본에서 부분적으로 생산 판매되고 있으나 가격이 kg당 150달러에 육박해 흑연보다 15배나 비싸고 합성 공정이 어려워 대량 양산이 불가능하다.
UNIST 기술사업화센터(센터장 정무영)는 이 기술을 활용하면 저렴하고 높은 안정성을 가진 고용량 소재를 국내 기업에서 생산할 수 있게 돼 막대한 경제적 이익을 얻게 되고, 우리나라가 개발한 원천기술을 바탕으로 2차전지 소재기술을 세계무대에서 선도하는 계기가 될 수 있을 것으로 전망했다.
리튬 이차전지 시장 규모는 지난해 100억 달러에서 2015년도 200억 달러 이상으로 급성장이 예상되며, 이 가운데 전극소재 시장은 40억 달러 이상을 차지할 것으로 예측된다. 특히 전기자동차에 사용되는 양극재는 현재 100% 일본에서 수입하고 있어 수입대체효과가 500억 원을 넘어설 것으로 기대된다.
실리콘음극소재 시장은 현재는 형성단계이고 국내에서는 소재 및 양산화공정을 연구개발 중인 기술이다. 이 물질은 향후 5년 안에 사용시간의 획기적인 증강이 요구되는 모든 모바일기기용 이차전지에 필수적으로 채용할 수밖에 없어 기술 선점효과와 수입 대체효과가 700억 원을 넘어설 것으로 전망된다.
조재필 교수는 리튬이차전지 양극 및 음극 소재 기술의 세계적인 권위자다. 국내 과학자로서는 유일하게 독일 존 와일리 출판사에서 발행하는 에너지 분야의 최고 저널인 ‘Advanced Energy Materials’의 편집위원으로 활동하고 있으며 전지기술 관련 국내외 특허 50건을 보유했고 SCI 논문 130편을 게재했다.
UNIST에 설치된 차세대전지기술 융합연구단은 교과부의 신기술융합형성장동력사업을 추진하기 위한 나노기반 정보·에너지 사업본부(본부장 김창균 한국화학연구원 책임연구원)의 3개 융합연구단 가운데 하나다. 이번에 개발해 이전하는 기술은 융합원천기술로서 정부와 연구자의 노력으로 이뤄낸 결실이다.
◇양(음)극활물질:배터리의 +극(-극)에서 전기화학적 반응을 일으키는 물질이다.
양극소재:+극을 만들 때 사용되는 양극 활물질, 바인더, 도전제를 통칭하는 용어지만 일반적으로 양극 활물질을 일컬을 때가 많다.
정소영기자 syjung@etnews.co.kr