가상으로 전고체전지 연구한다.. 상용화 실마리

[아시아경제 황준호 기자] 스마트폰, 전기자동차 등에 주로 쓰이는 리튬이온 전지를 대체할 전고체 전지를 가상 공간에서 연구할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 이 기술을 활용하면 유독가스 발생 위험이 있는 전고체 전지의 전해질 관련 연구를 안전하게 수행할 수 있다. 전고체 전지와 관련한 우리나라의 기술 주도권 확보에 기여할 기술이 될 것으로 예상된다.

한국연구재단은 이용민 대구경북과학기술원 교수, 정윤석 한양대학교 교수의 공동 연구팀이 폭발하지 않는 전고체 전지의 최적 설계안을 정확하게 빠르게 찾아낼 수 있는 디지털 트윈형 전고체 전지 모델을 개발했다고 5일 밝혔다.

연구팀은 가상 공간 안에 실물과 똑같은 물체를 모사하는 기술인 디지털 트윈을 활용해 전고체 전지 모델을 연구할 수 있는 기술을 개발했다. 이를 활용하면 실물과 똑같은 전지를 가상 공간에 모사해 반복적으로 전지 내에서 일어나는 물리적 현상을 분석할수 있다. 또 다양한 설계에 따른 성능변화를 예측할 수 있다.

전고체 전지는 대기 중 수분과 만나면 유독가스인 황화수소를 발생시키는 황화물계 고체전해질을 시용해, 반복적인 사전 실험을 진행하기 어려웠다. 전고체 전지는 가연성 물질을 함유하고 있는 리튬이온 전지와 달리, 난연성 고체 전해질 물질로 구성된 전지를 말한다. 최근 삼성전자가 리튬이온전지에 버금가는 수명과 에너지 밀도를 가진 파우치형 전고체 전지를 국제학술지에 보고하는 등 전고체 전지 개발에 대한 관심이 큰 상황이다.

연구팀은 이번 연구성과가 전고체 전지 상용화를 앞당길 실마리를 제공하고 다른 전극이나 전지 시스템으로도 확장할 수 있는 플랫폼이 될 것으로 기대했다. 이번 연구는 에너지 소재 분야 국제학술지인 어드밴스드 에너지 머티리얼스에 지난 26일(현지시간) 실렸다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr