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차세대 배터리 왕좌 쟁탈전 살펴보니···차세대 소재에 '돈다발' 몰린다
[이코노믹데일리] 지난달 1일 인천 서구 청라국제도시에서 전기차 화재 사고가 발생한 이후 차세대 배터리에 대한 관심도가 늘고 있다. 국내외 배터리 업체가 다음 세대를 이끌어갈 배터리 자리를 두고 경쟁을 펼치는 가운데, 소재로 쓰일 희귀광물 대체품에도 자금이 몰리는 모습이다. 차세대 배터리 개발 분야에서 가장 앞서 나가는 건 삼성SDI다. 삼성SDI는 2027년까지 전고체 배터리를 양산하겠다고 공언했으며, 올해 안으로 전고체 배터리를 만들기 위한 공법을 확정 지을 예정이다. 전고체 배터리는 모든 소재가 고체인 배터리를 말한다. 일반적인 배터리는 양극과 음극 사이에 전해질이라 불리는 액체를 사용하기 때문에, 충격에 따른 누수 위험과 화재 위험성이 크다. 반면 전고체 배터리는 누수 위험에서 자유롭고, 부피 당 밀도가 높은 고체를 사용하기 때문에 에너지 밀도도 일반 배터리 대비 2배가량 더 높다. 전고체 배터리를 만들기 위해선 무엇보다 고체 전해질이 핵심 소재로 뽑힌다. 에코프로비엠과 롯데에너지머티리얼즈, 씨아이에스 등이 개발 중인데, 롯데에너지머티리얼즈는 지난 5일 150억원을 들여 전북 익산시에 시험 생산 공장을 건설하기도 했다. 일단 LG에너지솔루션은 리튬황 배터리에서 차세대 배터리 왕좌를 차지할 기회를 잡으려 한다. 리튬황은 기존 양극재 소재로 쓰이는 니켈이나 코발트, 망간 대신 유황을 사용한 걸 말한다. 희귀 금속이 아닌 값싼 유황을 사용해 양극재 가격을 낮출 수 있다. 무게도 가볍기 때문에 중량 당 에너지 밀도는 일반 배터리에 비해 약 7배 더 높은 걸로 알려졌다. 리튬황 배터리의 선도 기업으로 알려진 미국 라이텐 역시 지난해 9월 세계적 완성차 업체 스텔란티스와 물류사 페덱스, 첨단 소재사 하니웰로부터 총 2억 달러(약 2660억원) 규모의 투자를 받기도 했다. 리튬 이외의 소재에서 돌파구를 찾으려는 움직임도 있다. 중국에서 점찍은 나트륨이온 배터리가 그 주인공이다. 나트륨은 리튬과 같은 주기율표 상 1족에 속해 있어 화학적으로 성질이 유사하지만, 가격은 리튬의 70~80분의 1 수준이다. 그간 나트륨이온 배터리는 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도도 적고 수명도 짧아 외면 받아왔지만, 중국 내부에서 전기차 가격 경쟁을 위해 세계 최대 배터리 제조사인 CATL과 BYD, 스웨덴의 배터리 제조사 알트리스 등이 뛰어들어 성능이 급격히 개선됐다. 올해 초 CATL이 공개한 1세대 모델은 에너지 밀도가 ㎏당 160와트시(Wh)로 저가형 리튬인산철 배터리(150Wh)와 비슷한 수준이다. 향후 개발될 2세대 모델은 ㎏당 에너지 밀도를 200Wh까지 늘릴 계획이라, 고가의 삼원계 배터리 성능까지 노릴 수 있을 걸로 보인다.
2024-09-15 14:36:35
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'물 없는 세탁기'를 현실로…LG, '꿈의 기술' 머리 맞댄다
[이코노믹데일리] LG그룹 연구개발(R&D) 인재들이 기술 난제를 풀기 위해 머리를 맞댄다. 물 없이 돌아가는 친환경 세탁기, 채혈 없는 혈당 측정 같은 '꿈의 기술'을 구현하고 새로운 성장 동력을 발굴한다는 취지다. LG는 26일 서울 강서구 LG사이언스파크에서 'LG 테크페어'가 개막했다고 밝혔다. 이날부터 이틀간 이어지는 이번 행사는 계열사의 R&D 신기술을 발표하고 외부 전문가와 여러 난제를 해결하는 자리다. LG전자와 LG화학·LG에너지솔루션 등 8개 계열사 R&D 구성원이 한 자리에 모여 연구 현황을 공유하는 건 이번이 처음이다. LG는 LG 테크페어에서 미래 성장 동력으로 낙점한 인공지능(AI), 바이오, 클린테크(친환경 기술) 이외에도 스마트 라이프 솔루션, 모빌리티, 소재·부품까지 6개 영역에서 총 60여개 부스를 마련했다. 이 자리에서는 △음성 대화로 집안에 있는 사물인터넷(IoT) 기기를 제어하는 AI 허브 △이산화탄소를 곧바로 원재료로 활용하는 친환경 신소재 △안전성과 효능을 높인 아토피 피부염 치료제 등 주요 과제를 연구원들과 공유하고 협업 기회를 모색한다. 향후 게임 체인저 역할을 할 기술을 발굴하는 융복합 R&D 워크숍도 진행된다. 워크숍에선 가전과 의료 등 여러 분야의 연구 주제와 관련해 연구원들이 전문 지식을 소개하고 전문가들과 심층 논의한다. 또한 이정동 서울대 공학전문대학원 교수가 퍼실리테이터(회의를 주도하는 사람)로 참여한다. 특히 LG전자가 주요 R&D 과제로 삼은 '물 없는 세탁기'와 LG화학의 아토피 치료제가 워크숍 주제로 다뤄진다. 물 없는 세탁기는 세탁조에 이산화탄소 기체를 냉각·압축해 액체로 만들고 이를 물 대신 사용해 빨래를 하는 신개념 세탁기다. LG화학은 완치가 불가능하다고 알려진 아토피를 정복하기 위해 새 치료제를 개발 중이다. 워크숍과 함께 외부 전문가 초빙 세미나도 열린다. 김상배 미국 매사추세츠공대(MIT) 교수가 '휴머노이드(인간형 로봇)의 기술 혁신'을, 이상협 한국과학기술원(KAIST) 부총장이 '지속 가능 플라스틱을 위한 대사 공학'을 주제로 각각 강연한다. 이와 함께 강기석 서울대 교수가 연단에 올라 차세대 배터리 기술에 관한 연구 정보를 공유한다. LG는 LG 테크페어를 시작으로 다음 달 13일까지 LG사이언스파크에서 'LG 스파크 2024'를 이어간다. LG 스파크 2024는 기술·문화·예술을 아우르는 축제로 기술 교류 세미나와 전시, 문화 행사로 채워진다. LG 테크페어 종료 이후인 오는 29~30일에는 계열사별 디지털 전환 성과를 공유하는 'DX페어'가 진행되고 9월 4~5일에는 유망 스타트업을 발굴하는 '슈퍼 스타트 데이'가 이어진다. 9월 9~10일에는 LG그룹의 소프트웨어 개발자가 집결하는 LG 소프트웨어 개발자 콘퍼런스도 개최된다. LG 스파크 데이는 LG그룹 임직원과 그 가족, 산학 인재, LG사이언스파크 인근 주민·소상공인이 어울려 소통하는 '컬처위크'를 끝으로 막을 내린다. 박일평 LG사이언스파크 사장은 "LG사이언스파크는 전자, 화학, 통신·서비스 업계 기술 발전을 이끌어 가는 연구원들이 자유롭게 교류할 수 있는 곳"이라며 "문화와 예술, 과학과 기술 간 경계를 넘는 LG 스파크 데이를 꾸준히 열어 계열사 간 R&D 시너를 만들고 차별화된 고객 가치를 창출할 것"이라고 말했다.
2024-08-26 17:02:41
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