[헤럴드경제=이상섭 기자] 26일 세종특별자치시 고려대학교 세종캠퍼스 농심국제관 국제회의실에서 '대전환이 미래다'의 주제로 ‘이노베이트 코리아 2021’이 열린 가운데 제 4세션에서 '상상속의 삶이 현실로, 전고체 이차전지와 함께'라는 주제로 김해진 한국기초과학지원연구원 박사가 강연을 하고 있다.

“안전성이 담보된 차세대 자유변형 전고체 이차전지는 미래 배터리 산업의 게임체인저 역할을 할 것입니다.”

김해진(사진) 한국기초과학지원연구원(KBSI) 박사는 26일 고려대학교 세종캠퍼스에서 열린 헤럴드경제 IT과학기술포럼 ‘이노베이트 코리아 2021포럼’에서 ‘상상속의 삶이 현실로, 전고체 이차전지와 함께’ 주제 발표를 통해 이 같이 밝혔다.

이차전지는 탄소중립 사회 실현을 위한 미래 핵심기술로 꼽힌다. 그러나 김 박사는 기존 ‘액체 전해질’ 이차전지 관련 “화재나 폭발 등 안전에 대한 우려와 여러 번 충·방전에 따른 성능저하 문제, 활용 분야에 따른 전지의 구성 문제 등을 안고 있다”고 말했다.

반면 전고체 이차전지는 안전성 측면에서 새로운 가능성을 제시한 차세대 배터리다. 액체 전해질을 고체 전해질로 대체해 기존 액체 전해질 이차전지에서 발생하는 폭발 가능성이 원천 차단된다. 김 박사 연구팀은 전고체 이차전지의 안전성을 획기적으로 높여 본격 상용화의 물꼬를 텄다.

그는 “차세대 이차전지로는 현재의 리튬이온 이차전지의 장점을 유지하면서 저렴하고, 에너지 밀도와 안전성이 높아야 한다”면서 “빠른 충전과 오랜 수명이 가능한 고효율 전지, 안전성 및 에너지밀도를 높일 수 있는 전고체 전지가 차세대 이차전지 중 가장 실현 가능성이 높은 기술”이라고 설명했다.

특히 1㎜ 이하의 얇은 두께인 전지를 자유롭게 구부리거나, 자르거나, 전지의 내부를 공기 중에 노출시켜도 안정적으로 작동된다. 더불어 전지를 절단하거나 전지의 외부 파우치를 열어 내부를 공기 중에 노출시켜도 안정적으로 작동되는 수준이다.

[헤럴드경제=이상섭 기자] 26일 세종특별자치시 고려대학교 세종캠퍼스 농심국제관 국제회의실에서 '대전환이 미래다'의 주제로 ‘이노베이트 코리아 2021’이 열린 가운데 제 4세션에서 '상상속의 삶이 현실로, 전고체 이차전지와 함께'라는 주제로 김해진 한국기초과학지원연구원 박사가 강연을 하고 있다.

김 박사 연구팀이 성능 확인을 위해 제작된 100mAh 용량의 전고체 이차전지는 500회의 충·방전 및 1000회 굽힘 테스트 진행 후에도 90%의 용량을 유지했다.

전고체 배터리의 활용 분야도 무궁무진하다. 고용량화 및 경량화, 그리고 자유로운 형태의 변형에 유리하기 때문이다. 안정성을 담보해야 하는 의료기기부터 중대형 응용분야까지 전망이 밝다.

김 박사는 “의료기기 분야는 물론 유연성을 이용한 웨어러블 전자기기 및 헬스케어 기기 등 소형 응용분야부터 전기자동차나 에너지저장장치 등 중대형 응용분야를 망라할 것”이라면서 “화재 현장, 우주 탐사, 극지 탐사 등 극한 환경서도 가능하다”고 전망했다.

유동현 기자