중국 1위·세계 2위 배터리 업체인 닝더스다이(CATL)의 제품이 탑재된 전기차에서 잇따라 화재가 발생해 안전성 문제가 불거지고 있다. 국내 업계는 배터리 기술에서 중국에 2~3년가량 앞선다고 보고 격차를 더욱 늘리는데 주력하고 있다. 26일 중국 언론 등에 따르면 중국의 완성차 업체 광저우기차(GAC)의 세단형 전기차 아이온S에서 지난 12일과 23일 잇따라 화재가 발생했다. 앞서 5월 18일에도 이 차량에서 불이 났다. 광저우기차는 정확한 원인을 밝히지 않았지만 가장 최근 발생한 화재는 배터리에서 발화한 것으로 알려졌다. 아이온S에는 CATL의 ‘NCM811’ 배터리가 탑재됐다. NCM811은 배터리 양극재의 핵심 원료인 니켈과 코발트, 망간의 비율이 각각 80%, 10%, 10%씩 들어간 제품이다. 니켈의 비중이 높으면 에너지 밀도가 높아져 먼 거리를 주행할 수 있지만 안전성이 낮아져 화재 위험이 커진다. 아직 CATL이 기술로 극복하지 못했다는 게 업계의 분석이다. 배터리 업계 관계자는 “CATL은 공장 수율이 50% 안팎으로 알려져 있을 정도로 불량률이 높다”면서 “니켈 함량을 높이려다가 안전성 문제가 발생했을 수 있다”고 설명했다. CATL은 에너지 밀도는 낮지만 안전성이 담보된 LFP(리튬인산철)를 주력 제품으로 삼고 있다. 차세대 배터리인 NCM 기술은 수준이 낮다는 지적이다. 국내 업체들은 이미 안전성 문제를 해결해 2018년부터 NCM811을 상용화했다. LG화학은 2018년 NCM811을 전기 버스용으로 양산해 공급했고 중국에서 판매되는 테슬라 모델3 일부에도 NCM811을 공급한다. 미국 루시드 모터스가 다음달 공개하는 최고급 세단형 전기차 ‘루시드 에어’에도 LG화학 제품이 들어간다. 최근에는 코발트 비중을 줄이고 알루미늄을 추가한 NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄) 배터리를 양산한다는 계획도 내놨다. 삼성SDI는 내년 출시될 BMW 차세대 전기차에 니켈 함량을 88% 이상으로 끌어올린 NCA(니켈·코발트·알루미늄) 기술을 적용한다. SK이노베이션도 서산과 중국, 헝가리 공장에서 NCM811을 생산하고 있다. 이에 질세라 CATL도 국내 배터리 연구진을 대거 영입해 지난해 NCM811을 상용화했다. 하지만 CATL 배터리가 들어간 전기차에서 잇따라 화재가 발생하자 업계에서는 한중 기술 격차를 재확인했다는 평가가 나온다. 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 올 상반기 세계 배터리 업체 점유율은 LG화학이 1위(24.6%)를 차지했다. CATL(23.5%)과 파나소닉(20.4%)이 뒤를 이었다. 전 세계 배터리 시장에서 하이니켈·NCMA 배터리의 비중은 2020년 4%에서 2030년 35%로 늘어날 전망이다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

20년 전 삼성SDI에서 퇴사한 연구원이 소송을 통해 리튬전지 발명에 기여한 보상금과 지연손해금으로 1억원을 받게 됐다. 4일 법조계에 따르면 서울중앙지법 민사합의63-3부(이진화 이태웅 박태일 부장판사)는 삼성SDI 전 직원 A씨가 회사를 상대로 낸 직무발명 보상금 청구 소송에서 “A씨에게 보상금 5316만원과 지연손해금을 지급하라”며 원고 일부 승소로 판결했다. 삼성SDI가 발명의 권리를 A씨로부터 넘겨받은 2000년부터 판결이 선고되기까지 약 20년 동안 연 5%의 지연손해금을 더하면 A씨에게 지급될 금액은 1억여원 정도다. 1995년 삼성SDI에 입사한 A씨는 리튬이온폴리머 전지 개발 업무를 맡아 삼성SDI가 국내 특허 2건을 출원하는 데 기여했다. 이 기술은 삼성SDI가 2000년 10월부터 리튬이온폴리머 전지를 양산해 판매하는 데 이용됐다. 삼성SDI가 제품 양산을 시작하기 전인 2000년 7월 퇴사한 A씨는 2017년 “회사가 발명으로 얻은 이익에 관해 직무발명 보상금을 지급하라”며 소송을 냈다. 재판에서 쟁점은 발명에 A씨가 얼마나 기여했는지, A씨의 발명으로 삼성SDI가 얻은 이익이 어느 정도인지 등이었다. A씨는 삼성SDI의 리튬이온폴리머 전지 전체 매출액 약 7조원이 모두 자신의 발명을 통해 얻은 이익이고, 자신의 발명 기여도가 60%라며 총 88억원이 직무발명 보상금으로 적절하다고 주장했다. 반면 삼성SDI는 발명을 통해 얻은 이익이 특허를 등록한 국가에서의 리튬이온폴리머 전지 매출액에서 판매·관리비를 뺀 6000억원에 한정되며, A씨의 발명 기여도가 1%에 불과해 직무발명 보상금은 31만원이 적절하다고 맞섰다. 재판부는 “삼성SDI가 특허를 등록하지 않은 국가에서 리튬이온폴리머 전지를 판매하는 등의 행위도 발명을 이용한 것으로 볼 수 있고, 이와 관련한 매출액도 발명과 인과관계가 있다”며 A씨의 주장을 받아들였다. 다만 재판부는 A씨 발명이 사용된 제품은 리튬이온폴리머 전지의 3가지 형태(셀·TCO 셀·팩) 가운데 셀에만 적용되는 점을 고려해 삼성SDI가 얻은 이익이 2조원이라고 인정했다. 이는 A씨가 주장한 액수의 3분의 1 수준이다. 재판부는 또 A씨가 기술을 연구할 당시 공동개발자가 있었던 점 등을 고려해 발명 기여도를 50%로 인정했고, 여기에 독점권 기여율 등을 적용하면 5000여만원이 적절한 직무발명 보상금이라고 판단했다. 여기에 약 20년간 연 5%의 지연손해금을 더하면 A씨에게 지급될 금액은 1억여원 정도다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

한국 등 7개국이 참여하고 있는 ‘땅 위의 인공태양’ 국제핵융합실험로(ITER)의 본격적인 장치 조립이 시작됐다. 과학기술정보통신부와 국가핵융합연구소는 28일 오전(현지시간) ITER이 건설되고 있는 프랑스 카다라슈에서 ‘장치조립 착수 기념식’을 갖고 본격적인 장치 조립을 시작한다고 밝혔다. 이날 행사에서는 ITER 유치국인 프랑스 에마뉘엘 마크롱 대통령의 환영사를 시작으로 문재인 대통령과 우르줄라 폰데어라이엔 유럽연합(EU) 집행위원장을 비롯해 중국, 인도, 일본, 러시아, 미국의 정상급 인사들이 영상 및 서면 인사를 전했다. 이날 행사는 전 세계에 유튜브로 생중계됐다. 문 대통령은 영상 축사를 통해 “인공태양은 거의 무한정 생산이 가능한 꿈의 에너지”라면서 “세계가 지혜를 모으면 인공태양이 인류의 미래를 밝게 비출 것”이라고 기대했다. 이어 “밤하늘의 별은 핵융합으로 빛난다. 지구를 지키는 길을 응원하고, 꿈을 현실로 만들어 가는 여러분을 응원한다”고 밝혔다.핵융합 발전을 위한 연료는 바닷물과 리튬에서 얻을 수 있다. 발전 과정에서 이산화탄소 배출이 없고 원자력발전처럼 대형 사고 가능성이 없는 것으로 평가받고 있다. 이론적으로는 파인애플 크기의 연료에서 석탄 1만t에 해당하는 에너지를 만들어 낼 수 있다. ITER은 이처럼 미래 에너지원으로 주목받고 있는 핵융합에너지의 대량 생산 가능성을 검증하기 위해 7개국이 공동 개발·건설·운영하는 세계 최대 핵융합실험로다. 10년간의 설계 과정을 거친 뒤 2007년부터 건설이 시작된 ITER은 2025년 조립을 마치고 2040년까지 핵융합발전 가능성을 실험하게 된다. 이번 장치 조립은 그동안 7개 회원국이 각자 개발, 제작한 핵심 품목들을 조립해야 하는 최종 단계다. 다만 엄청난 크기와 무게를 가진 품목들을 한 치의 오차 없이 조립, 설치해야 하는 최고 난도의 기술적 도전으로 평가받고 있다. 한국은 1억도에 이르는 초고온 플라스마를 생성하고 ITER이 안정적으로 작동할 수 있도록 도와주는 진공용기와 초고온 플라스마, 영하 269도에서 작동되는 초전도 자석 사이의 열 이동을 차단해 주는 열차폐체를 개발, 제작했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘화신공업주식회사(대표 박성진)’가 자사 스마트 모빌리티 브랜드 ‘엠와이엠(MYM)’이 ‘조선일보선정 2020 국가브랜드 대상’ 스마트모빌리티 부문에 2년 연속 선정됐다고 밝혔다. 조선일보가 주관하고 산업통상자원부, 과학기술정보통신부가 후원하는 국가브랜드 대상은 소비자 인식조사 및 전문가들의 공정한 심사를 거쳐 각 분야 최고의 브랜드를 선정하는 시상식으로, 지난 9일 밀레니엄힐튼서울 호텔에서 시상식을 개최했다. 2년 연속 스마트모빌리티 부문 대상을 수상한 ‘MYM(엠와이엠)’은 금속 문구 및 사무용품 전문 기업으로 알려진 화신공업㈜이 지난해 출범한 스마트 모빌리티 브랜드다. MYM은 수년간의 연구개발과 해외 기술 협력을 통해 고성능 스포츠카와 항공기에 쓰이는 마그네슘 합금 소재를 전기자전거에 접목하는 등 혁신적인 제품을 출시하며 이목을 끌었고, 현재 2021년형 2세대 전기자전거 ‘S9(에스 나인)’의 출시를 앞두고 있다. MYM 전기자전거에 적용된 마그네슘 프레임은 일반적인 전기자전거에 사용되는 알루미늄에 비해 부피 대비 무게가 30% 이상 가벼운 마그네슘 합금을 사용해 가벼우면서도 강성이 뛰어나 전기자전거 마니아들에게 호평을 받고 있다. 새롭게 선보이는 S9은 20인치 마그네슘 휠을 새롭게 적용해 승차감과 주행 성능 측면에서 전작인 S6에서 진일보한 성능을 자랑한다. 바퀴가 커지면서 노면의 요철은 더욱 쉽게 넘고, 탑승자에게 전해지는 충격은 줄였다. 20인치 바퀴의 적용과 함께 넓은 속도 영역을 커버하는 7단 변속기를 기본 장착해 고속 주행이나 언덕길도 어려움 없이 주행할 수 있어 높은 인기를 누릴 것으로 예상된다. 모터의 성능 또한 국내 전기자전거의 허용 기준인 350W까지 끌어올렸다. 이는 기존 제품 대비 40%나 향상된 수치다. 배터리 용량은 기존 제품의 2배에 달하는 378Wh로, 한 번 충전으로 달릴 수 있는 주행 거리가 최대 70km에 이른다. 배터리 용량 증가와 함께 가벼운 마그네슘 프레임, 휠의 적용도 주행거리 확보에 큰 몫을 했다. 또한 삼성의 리튬이온 셀로 구성된 배터리 팩을 프레임 내부에 내장시킴으로써 빗물 침투, 침습에 의한 손상 방지 기능을 갖췄으며, 사용하지 않을 때는 핸들과 프레임 및 페달을 접어 보관∙운반이 용이하도록 했다. 접었을 때의 크기가 87cm, 43cm, 76cm이기 때문에 대부분의 차량 트렁크에 수납이 가능하다.화신공업㈜ 관계자는 “전기 자전거계의 역작으로 탄생한 ‘S9’은 오는 9월 중 판매를 시작할 예정”이라며, “앞으로도 뛰어난 제품력과 혁신성을 갖춘 제품으로 업계를 대표하는 스마트 모빌리티 브랜드로 거듭나겠다”고 전했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

사물인터넷(IoT) 기술을 바탕으로 바닷속과 소통하려는 노력이 활발하다. 무인이동체를 통한 해양관측과 탐사, 해양구조물 유지보수 작업을 위한 인공지능 해저로봇 개발, 해양재난 대응, 수산양식 자동생산시스템 등 활용 분야는 무궁무진하다. 이처럼 해양환경에 IoT를 적용하기 위해 반드시 풀어야 할 숙제가 바로 전력공급이다. 그 해답으로 등장한 것이 바닷물을 이용해 전기를 저장하거나 생산하는 해수배터리다. 해수배터리는 바닷물에 녹아 있는 나트륨 이온과 물의 화학 반응을 통해 생산한 전기에너지를 저장하는 친환경적인 시스템이다. 해양에서 배터리를 기반으로 운용되는 모든 전자기기에 활용할 수 있다. 현재 가장 많이 쓰이는 리튬이온 배터리에 비해 절반의 크기와 무게로 동일한 전력을 공급한다. 더군다나 우리나라가 전량 수입에 의존하고 있는 리튬을 사용하지 않기 때문에 기술독립의 효과까지 기대할 수 있으며 생산가격도 절반가량이나 저렴하다. 현재는 해수배터리 시스템을 고도화하기 위한 기술개발이 한창이다. 원하는 용량을 만들기 위해서 물이 스며들지 않도록 한 상태에서 여러 개의 배터리를 연결하고, 과충전이나 과방전을 방지하는 회로를 개발했다. 장시간 바닷물에 노출되는 해수배터리 특성상 표면 부착생물 문제를 해결하기 위해 초음파와 자외선을 활용하고 있다. 바닷물을 활용한 청정에너지 기술로 해양 기반의 경제성장을 이룰 수 있길 바란다.

양사 경영진 ‘니로EV’ 셀 조립라인 시찰SK주유·충전소, 수소차 인프라 확충 논의현대·기아차에 5년간 SK 납품 물량 10조‘SK이노’는 도심 비행체용 배터리도 공급정의선 현대자동차그룹 수석부회장이 7일 최태원 SK그룹 회장과 만나 미래 전기차 배터리와 관련해 협업을 약속했다. 이재용 삼성전자 부회장, 구광모 LG그룹 회장에 이은 세 번째 ‘배터리 회동’이다. 국내 배터리 3사의 배터리 기술력에 대한 실사를 마친 현대차그룹이 앞으로 ‘K배터리 드림팀’을 어떻게 꾸려 나갈지 주목된다. 정 수석부회장은 이날 최 회장과 함께 충남 서산 SK이노베이션 배터리 공장을 함께 둘러보면서 SK이노베이션이 연구개발 중인 차세대 배터리에 대한 설명을 들었다. 현대차그룹 측에서는 앨버트 비어만 현대·기아차 연구개발본부 사장, 김걸 기획조정실 사장, 서보신 상품담당 사장, 박정국 현대모비스 사장 등이 동행했고, SK그룹 측에서는 최재원 수석부회장을 비롯해 김준 SK이노베이션 총괄사장, 장동현 SK㈜ 사장, 지동섭 SK이노베이션 배터리사업 대표 등이 참석했다. 양사 경영진은 이날 기아차 니로 EV에 공급하는 배터리 셀을 조립하는 라인을 중점적으로 둘러봤다. 이어 고에너지밀도, 급속충전, 리튬메탈 배터리 등 차세대 배터리 기술에 대한 정보와 개발 방향 등을 공유했다. 전력반도체와 경량 신소재, 배터리 대여·교환 서비스 플랫폼 등 미래 사업 협력방안을 비롯해 SK주유소와 충전소를 활용한 전기·수소차 충전 인프라 확충 방안도 논의했다. 정 수석부회장은 “미래 배터리, 신기술 개발 방향성을 공유하는 의미 있는 자리였다”면서 “현대차그룹 임직원들은 고객 만족을 위해 더 도전적이고 창의적인 자세로 업무에 임할 것이고, 앞으로 세계 최고 기술력을 보유한 기업들과의 협업을 확대해 나갈 것”이라고 밝혔다. 최 회장은 “현대·기아차가 전기차를 비롯한 미래 모빌리티 분야에서 선도적 입지를 구축하고 있는 만큼 이번 협력이 양 그룹은 물론 한국 경제에도 새로운 힘이 될 것”이라고 말했다. SK이노베이션은 내년부터 양산되는 현대·기아차의 전용 플랫폼 ‘E-GMP’ 기반 전기차에 탑재될 배터리를 공급할 예정이다. 현대차에 앞으로 5년간 납품할 물량만 총 10조원에 달한다. 현대차가 이르면 하반기에 발주할 3차 E-GMP 배터리 물량도 SK이노베이션이 수주할 가능성이 큰 것으로 전해지고 있다. 아울러 SK이노베이션은 현대차의 도심항공모빌리티를 구현할 비행체에 들어갈 배터리 공급사로도 선정됐다. 이날 회동을 끝으로 정 수석부회장의 ‘배터리 회동’ 3부작이 모두 마무리됐다. 앞서 이 부회장과의 회동에서 전해질이 고체로 된 ‘전고체 배터리’를 살폈고, 구 회장과의 회동에선 LG화학이 개발 중인 ‘장수명 배터리’를 유심히 봤다. 정 수석부회장의 세 차례 회동을 계기로 앞으로 현대차의 전기차 개발에도 한층 탄력이 붙을 것으로 보인다. 한편 최 회장은 이날 코로나19 여파로 판로가 막혀 어려워진 서산 지역 마늘 농가를 돕는 차원에서 직접 서산 육쪽마늘을 구입했다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

LG ‘파우치 타입’… 세계 시장 점유율 1위‘니켈 85%’ 양산 땐 현재 2배 600㎞ 주행점유율 4위 삼성은 니켈 80% 유일 생산무게 10% 줄인 고밀도 모듈형 내년 양산최근 급성장 SK, 올 점유율 7위로 상승양극재 니켈 함량 90% 기술 세계 첫 개발정의선 현대자동차그룹 수석부회장의 ‘배터리 투어’가 7일 최태원 SK그룹 회장을 만나는 것을 끝으로 대미를 장식한다. 정 수석부회장의 세 차례 회동은 현대차그룹과 삼성SDI, LG화학, SK이노베이션 등 국내 배터리 3사 간의 협업을 강화할 뿐만 아니라 각 사의 배터리 기술 경쟁력을 직접 확인하는 기회가 됐다는 분석도 나온다. 6일 업계에 따르면 국내 배터리 3사의 세계 시장 점유율은 올해 1~5월 기준 30%를 돌파했다. LG화학이 24.2%로 1위를 차지했고, 삼성SDI는 6.4%로 4위, 최근 급성장세를 탄 SK이노베이션은 4.1%로 7위에 올랐다. 현재 전기차에는 리튬이온 배터리가 적용된다. ‘양(+)극재’에서 나온 리튬이온이 액체로 된 ‘전해질’을 통해 ‘음(-)극재’로 이동하면서 전기를 발생시킨다. 배터리의 성능은 양극재 소재인 니켈(N), 코발트(C), 망간(M), 알루미늄(A)의 비율과 밀도 등에 따라 달라진다. LG화학의 배터리는 공간 효율성이 떨어지는 원통형과 달리 납작한 ‘파우치’ 형태로 돼 있어 차량에 적용하기가 쉽다. 세라믹 소재로 코팅한 분리막은 LG화학만의 독보적인 기술이다. LG화학은 현재 니켈 60%, 코발트 20%, 망간 20%의 양극재를 사용한 ‘NCM622’ 배터리 생산에 집중하고 있다. 앞으로 니켈 함량을 70%로 늘린 ‘NCM712’를 양산할 계획이다. 2022년쯤 ‘NCMA’(니켈 함량 85% 이상) 배터리가 양산되면 전기차의 1회 충전 시 최대 주행거리는 기존 300~400㎞에서 600㎞로 훌쩍 길어질 것으로 보인다. LG화학의 배터리를 공급받는 브랜드로는 현대차를 비롯해 미국 제너럴모터스(GM), 포드, 독일 메르세데스벤츠, 폭스바겐, 포르쉐, 프랑스 르노, 스웨덴 볼보, 영국 재규어, 중국 지리차 등이 있다. 삼성SDI는 양극재가 니켈, 코발트, 알루미늄으로 된 ‘NCA’(니켈 80% 이상) 배터리를 유일하게 생산한다. 무게를 10% 줄이면서 용량은 높인 고밀도 모듈형 배터리를 내년부터 양산할 계획이다. 고밀도 배터리셀은 급속충전 20분 만에 80%를 충전할 수 있고, 최대 주행거리를 600㎞까지 늘려 준다. 특히 확장형 모듈은 배터리 용량이 커져도 폭발 위험성은 낮다. 삼성SDI는 독일 BMW와 2009년부터 파트너십을 맺어 왔고 앞으로 10년 더 공급한다. SK이노베이션은 2012년 ‘NCM622’ 배터리를, 2016년 ‘NCM811’ 배터리를 세계 최초로 개발해 현재 양산 중이다. 지난해에는 양극재 니켈 함량을 90%까지 높인 ‘NCM9 1/2 1/2’(구반반) 배터리 기술도 세계 최초로 개발했다. 이 배터리가 양산되면 전기차의 최대 주행거리는 700㎞에 달할 것으로 보인다. 공급사로는 기아차, 폭스바겐, 다임러, 페라리, 북경기차 등이 있다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

LG화학, 고성능 ‘파우치 타입’ 배터리삼성SDI, 고밀도 모듈형 배터리 생산SK이노, 니켈 90% 배터리 최초 개발 정의선 현대자동차그룹 수석부회장의 ‘배터리 투어’가 7일 최태원 SK그룹 회장을 만나는 것을 끝으로 대미를 장식한다. 정 수석부회장의 세 차례 회동은 현대차그룹과 삼성SDI, LG화학, SK이노베이션 등 국내 배터리 3사 간의 협업을 강화할 뿐만 아니라 각 사의 배터리 기술 경쟁력을 직접 확인하는 기회가 됐다는 분석도 나온다. 6일 업계에 따르면 국내 배터리 3사의 세계 시장 점유율은 올해 1~5월 기준 30%를 돌파했다. LG화학이 24.2%로 1위를 차지했고, 삼성SDI는 6.4%로 4위, 최근 급성장세를 탄 SK이노베이션은 4.1%로 7위에 올랐다. 현재 전기차에는 리튬이온 배터리가 적용된다. ‘양(+)극재’에서 나온 리튬이온이 액체로 된 ‘전해질’을 통해 ‘음(-)극재’로 이동하면서 전기를 발생시킨다. 배터리의 성능은 양극재 소재인 니켈(N), 코발트(C), 망간(M), 알루미늄(A)의 비율과 밀도 등에 따라 달라진다. 통상 니켈의 비중이 높아질수록 에너지 밀도가 높아져 성능이 향상되지만, 폭발 위험성도 함께 높아진다.LG화학의 배터리는 공간 효율성이 떨어지는 원통형과 달리 납작한 ‘파우치’ 형태로 돼 있어 차량에 적용하기가 쉽다. 세라믹 소재로 코팅한 분리막은 LG화학만의 독보적인 기술이다. LG화학은 현재 니켈 60%, 코발트 20%, 망간 20%의 양극재를 사용한 ‘NCM622’ 배터리 생산에 집중하고 있다. 앞으로 니켈 함량을 70%로 늘린 ‘NCM712’를 양산할 계획이다. 2022년쯤 ‘NCMA’(니켈 함량 85% 이상) 배터리가 양산되면 전기차의 1회 충전 시 최대 주행거리는 기존 300~400㎞에서 600㎞로 훌쩍 길어질 것으로 보인다. LG화학의 배터리를 공급받는 브랜드로는 현대차를 비롯해 미국 제너럴모터스(GM), 포드, 독일 메르세데스벤츠, 폭스바겐, 포르쉐, 프랑스 르노, 스웨덴 볼보, 영국 재규어, 중국 지리차 등이 있다. 삼성SDI는 양극재가 니켈, 코발트, 알루미늄으로 된 ‘NCA’(니켈 80% 이상) 배터리를 유일하게 생산한다. 무게를 10% 줄이면서 용량은 높인 고밀도 모듈형 배터리를 내년부터 양산할 계획이다. 고밀도 배터리셀은 급속충전 20분 만에 80%를 충전할 수 있고, 최대 주행거리를 600㎞까지 늘려 준다. 특히 확장형 모듈은 배터리 용량이 커져도 폭발 위험성은 낮다. 삼성SDI는 독일 BMW와 2009년부터 파트너십을 맺어 왔고 앞으로 10년 더 공급한다. SK이노베이션은 2012년 ‘NCM622’ 배터리를, 2016년 ‘NCM811’ 배터리를 세계 최초로 개발해 현재 양산 중이다. 지난해에는 양극재 니켈 함량을 90%까지 높인 ‘NCM9 1/2 1/2’(구반반) 배터리 기술도 세계 최초로 개발했다. 이 배터리가 양산되면 전기차의 최대 주행거리는 700㎞에 달할 것으로 보인다. 공급사로는 기아차, 폭스바겐, 다임러, 페라리, 북경기차 등이 있다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

2000년부터 매년 10월 초 서울 여의도에서는 서울세계불꽃축제가 열린다. 올해는 코로나19 영향으로 열리지 않을 것으로 알려졌지만 축제가 열릴 때는 일대 교통정체는 물론 발디딜틈이 없을 정도의 사람이 몰린다. 불꽃놀이는 축제나 기념일에 빠지지 않고 열린다. 미국은 7월 4일 독립기념일이 되면 곳곳에서 대규모 불꽃놀이가 벌어진다. 중국은 최대명절이라는 춘절이 되면 크고 작은 불꽃놀이가 전국에서 열리면서 그로 인한 미세먼지가 한반도에까지 심각한 영향을 미친다는 분석결과가 몇 년 전 나오기도 했다. 갖가지 화려한 색깔과 모양으로 하늘을 수놓는 불꽃놀이가 눈을 즐겁게 해줄지는 몰라도 호흡기를 비롯해 건강에는 최악의 영향을 미친다는 연구결과가 나왔다. 미국 뉴욕대 의대 환경의학교실, 컬럼비아대 지구관측연구소 공동연구팀은 화약류를 연소시켜 폭발시키는 불꽃놀이는 순간적으로 폭발하면서 각종 독성화학물질과 납, 구리 같은 중금속을 순간적으로 대기 중에 확산시켜 심각한 폐손상을 가져올 수 있다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 독성학 분야 국제학술지 ‘입자·섬유 독성학’(Particle and Fibre Toxicology Journal) 2일자에 실렸다. 미국에서는 매년 불꽃놀이 때문에 화상을 포함해 손가락이나 팔을 잃거나 시력 손상 같은 물리적 상해를 입어 병원을 찾는 사람이 1만~2만 5000명에 이르는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 미국 내에서 쉽게 구할 수 있는 불꽃놀이 표본 12종을 구해 생쥐와 사람의 폐세포를 이용해 실험했다. 연구팀은 가로, 세로, 높이 각각 1m의 스테인리스 박스(한쪽은 안쪽을 볼 수 있는 투명한 플라스틱) 안에 생쥐와 사람의 폐세포를 넣고 대규모 불꽃놀이를 할 때 발생하는 연기와 비슷한 비율의 화약연기에 20분 정도 노출시켰다. 보통 불꽃의 색깔을 내기 위해 다양한 금속가루를 사용하는데 리튬(빨간색), 나트륨(노란색), 칼륨(보라색), 구리(청록색), 칼슘(주황색), 스트론튬(짙은 빨간색) 등이 대표적이다. 불꽃놀이 때 나오는 연기에는 이들 금속가루에 열이 가해지면서 화학반응을 일으키는 것으로 알려졌다. 연구팀은 생쥐 및 세포실험 결과 화약연기에는 납, 구리와 같은 중금속 농도가 인체에 유해한 수준으로 나타났다고 밝혔다. 또 이들 중금속 입자에 노출될 경우 호흡기, 특히 폐세포의 산화속도가 급속히 증가되는 것이 관찰됐다. 세포 산화가 계속될 경우 세포가 기능을 잃고 손상되거나 괴사하게 된다. 이와 함께 연구팀은 환경보호국(EPA) 대기분석데이터를 바탕으로 매년 대규모 불꽃놀이가 벌어지는 대도시 12곳을 대상으로 1999년부터 2014년까지 대기질을 분석했다. 그 결과 매년 12월 31일과 1월 1일, 7월 4~5일에 대기 중 납, 티타늄, 스트론튬, 구리 등 독성 금속물질의 수치가 극도로 높게 나온 것을 확인했다. 특히 일부 화약에서는 다른 화약보다 인체세포에 미치는 독성의 정도나 중금속 함량이 10배 이상인 것으로 나타났다. 테리 고든 뉴욕대 의대 교수(환경독성학)는 “일반적으로 불꽃놀이라고 하면 화상 같이 폭발로 인한 부상만 생각하는 경우가 많지만 화약류의 연소로 인해 나오는 연기는 더 많은 사람에게 심각한 영향을 미칠 수 있다는 것을 이번 연구에서 보여준 것”이라고 말했다. 고든 교수는 또 “매년 짧은 시간 동안에만 화약연기에 노출된다고 생각하지만 한꺼번에 많은 양이 강도 높게 배출되기 때문에 매일 호흡하는 대기오염물질보다 독성이 훨씬 강하다”고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 2008년 3월 터키의 열아홉 살 여성은 간을 당장 이식해야 할 상황이었다. 적합한 장기를 기다리는 동안 독성 물질을 걸러주는 간 기능이 떨어져 혈류 공급이 안돼 뇌에까지 영향을 미칠 지경이 됐다. 병원들을 수소문했더니 아흔세 살 할머니의 간이 그나마 이식 가능한 것으로 여겨졌다. 분명 이식 기준에 부적합했지만 앞뒤 잴 겨를이 없었다. 말라탸 이노누 대학의 간이식 연구소는 수술을 단행했다. 이 여성은 목숨을 건졌고 6년 뒤 건강한 딸까지 낳았다. 딸의 첫 번째 생일에 여인은 스물여섯 살이 돼 자신의 간이 백 년이 됐음을 자축했다. 26일(현지시간) 영국 BBC의 ‘백년 인생’ 섹션은 할아버지나 할머니 몸 속에 있어야 할 장기로 건강하게 살아가는 사례가 꾸준히 늘고 있다고 전했다. 우리 장기 가운데 몇몇은 우리보다 더 오래 살아 제대로 기능하고, 몇몇은 더 빨리 수명을 다한다. 세포도 마찬가지여서 우리 몸은 물리적 생일을 세는 것보다 훨씬 복잡하다. 수명을 연구하는 이들은 나이가 생각했던 것보다 덜 중요한 역할을 하는 것처럼 보인다고 입을 모은다. 연구자들은 햇수로 따지는 나이와 생체 나이가 보이는 격차에 더 흥미를 갖는다. 나이가 들어간다는 것은 보통 인간의 몸이 전체적으로 차츰 노화된다는 것을 의미하지만 사람들은 각자 다른 속도로 노화가 진행된다. 유전적 요인, 라이프스타일, 환경 요소 등이 복합적으로 작용하며 우리의 모든 장기가 같은 속도와 규모로 나이들지는 않는다. 해서 서른여덟 살인데도 훨씬 어리게 보일 수도 있고 신장이 예순한 살처럼 움직이는 것처럼 보일 수도 있다. 팔십에 주름이 지고 머리가 빠지는 일이 대부분이지만 마흔 살처럼 심장이 마구 뛸 수도 있다. 스탠퍼드 대학 유전학과의 마이클 스나이더는 자동차에 빗댄다. “시간이 갈수록 차의 모든 기능은 떨어지는데 몇몇 부품은 다른 것보다 훨씬 빨리 닳는다. 엔진이 맛이 가 당신이 수리하면 그 다음 차체가 노쇠해지고, 그러면 당신은 또 수리하면 그만이다. 그런 식이다.” 따라서 더 오래 더 건강하게 살고 싶다면 우리 몸의 모든 부분이 똑같이 늙어가지 않는다는 사실에 더 많은 주의를 기울일 필요가 있다. 하지만 어느 장기의 생체 나이를 정확히 아는 일은 그리 간단하지 않다. 많은 온라인 정보들이 심장이나 폐 같은 장기들의 나이를 측정하는 데 도움이 되지만 장기 기능과 세포 구조와 구성, 유전적 건강도를 정확하고 상세하게 파악해야 한다. 장기 이식 데이터들은 나이 들수록 이식하면 안 좋아질 것이란 통념을 뒤집고 우리 몸의 어떤 부품들은 나이 들수록 더 좋아진다는 것을 보여준다. 예를 들어 심장과 췌장은 나이 마흔이 넘으면 안 좋아지고, 폐도 기증자가 65세를 넘길 때까지는 나이에 따른 차이점이 거의 없다. 각막은 모든 장기 가운데 저항력이 가장 강해 기증자 나이가 전혀 영향을 미치지 않는다.영국 리버풀 대학 연구진은 “각기 다른 장기들의 혈관 분포와 미세혈관 분포가 나이에 따라 어떻게 달라지느냐가 나이에 관련된 고장에 기여하는 중요한 요인이라고 생각하는 것이 논리적”이란 보고서를 내놓았다. 장기 이식 데이터들은 또 어떤 장기의 수명에 상한이란 게 존재하는지 의문을 품게 한다. 예를 들어 간은 재생 능력이 탁월한 것으로 널리 알려져 있다. 수술 등으로 간의 3분의 2를 제거해도 일년 안에 거의 원 모습이 된다. 몇몇 연구자들은 간 이식 기증자의 연령 제한을 없애는 것이 좋겠다고 제안하기도 한다. 또 다른 연구자들은 100세가 된 간을 이식받은 환자들을 선택적 그룹으로 분류해 추적 관찰하기도 한다. 어떤 장기는 또 라이프스타일에 민감하게 영향을 받는지도 모른다. 킹스칼리지 런던 노화연구소의 리처드 시오 소장은 “아주 좋은 예가 폐와 환경오염이다. 폐는 도시나 많이 오염된 환경에서 살수록 나이를 더 먹는다”고 말했다. 그는 “무얼 먹고 어떻게 먹고, 어떻게 자고 언제 자는지가 우리가 충분히 알지 못하는 다양한 방식으로 장기에 영향을 미친다”고 덧붙였다. 세포도 시간이 지나면 완전히 재생하는데 다만 정도는 각기 엄청난 차이를 드러낸다. 적혈구 세포는 정맥이나 동맥을 한바퀴 도는 데 평균 4개월이 걸리는 반면, 장(腸) 속 세포들은 며칠 만에 대체된다. 대부분의 뇌세포나 뉴런들은 나이가 들어도 대체되지 않는다. 그러나 지난해 살크 생체학연구소의 마틴 헤처가 이끄는 연구팀은 포유류에서만 뉴런이 긴 수명을 누리는 것으로 알려졌는데 생쥐의 간과 췌장에 있는 뉴런들도 더 젊은 세포들과 공존하는, 이른바 “나이 모자이크”를 한다는 사실을 파악하고 놀라워했다. 오래 된 세포들이 나이가 들면 취약해지는 것은 당연한데 뇌 밖에 존재하는 세포들이 다른 장기들에 영향을 미쳐 이를 보완한다는 가설이 가능하다는 것이다. 모든 장기는 시간이 갈수록 복원력이 떨어지지만 새로운 연구들은 어떤 장기가 먼저 망가질 것인지를 예측할 수 있다는 것을 보여준다. 지난 1월 스나이더와 저우옌유, 사라 아하디 등 스탠퍼드대학 연구진은 몸 속에 존재하는 적어도 87가지 분자와 미생물들이 나이듦의 “바이오마커” 역할을 한다는 것을 밝혀냈다. 자발적 참가자들의 마커를 분기별로 점검했더니 사람들이 각기 다른 생체 메카니즘을 통해 나이 들어 가는 것처럼 보인다고 결론내렸다. 나아가 개인들을 어떤 카테고리 “에이지오타이프(ageotype)”로 묶을 수 있다고 제안했다. 네 가지 노화 경로를 신장 기능, 간 기능, 대사질환, 면역질환으로 분류했는데 심장노화도 존재할 수 있다고 믿었다. 그들은 이렇게 사람의 에이지오타이프를 유전과 환경 요인을 더하면 나이가 먹기 훨씬 전에 파악해낼 수 있다고 스나이더는 주장했다. 이들이 옳다면 젊은이들이 나이가 들면 자신이 건강하게 지내려면 어떤 것들을 돌아봐야 하는지 미리 알 수 있게 된다는 것이다. 그는 “심장노화가 있다면 나쁜 콜레스테롤을 주시하고 심장 검진을 받아야 하며 운동해야 한다. 대사노화가 있다면 식단을 살피고 간노화가 있으면 술을 덜 마셔야 한다”고 말했다. 그러나 아직은 이런 연구는 초보 단계라 할 수 있다. 조금 더 개별 사례를 충실히 들여다봐야 한다는 것이다. 스나이더는 “모두에게 통하는(One-size-fits-all) 연구는 말이 안 된다”며 “운동과 좋은 식단이 총체적으로는 도움이 되지만 당신의 심장이나 신장이 망가진다면 조금 더 타깃이 집중된 전략이 필요할지 모른다”고 말했다.최근에는 DNA 메틸화(methylation) 연구가 유행하고 있다. 유전자 형질 발현을 조절하는 화학적 변형으로 유전자들이 라이프스타일과 환경에 어떤 영향을 받는지 파악해낼 수 있다는 것이다. DNA 메틸화의 양은 나이 들수록, 생체유전 양상이 바뀌는 데 따라 달라진다. 해서 학자들은 생체유전 시계를 개발해 유전적인 나이까지 예측할 수 있다고 믿는다. 여성들의 유방 세포를 분석했더니 노화가 우리 몸의 어떤 다른 부품보다 빠르게 진행돼 유방암을 예측할 수 있다는 연구가 진행되고 있다. 나아가 수명 연구는 생체시계를 늦추는 것뿐만 아니라 아예 되돌리는 쪽으로 나아가고 있다. 지난 3월 스탠퍼드 의과대학 연구진은 어르신들의 세포에 있는 야마나카 요소를 길러내 젊게 만드는 데 성공했다고 발표했다. 야마나카 요소는 세포를 배아 상태로 되돌리는 단백질이다. 가장 최근에는 어르신들의 건강 수명(healthspan)을 늘리는 연구에 집중하고 있다. 유니버시티 칼리지 런던의 린다 패트리지 연구팀은 라파미신(rapamycin), 메트포르민(metformin), 리튬(lithium) 약물 등이 질환이 발병할 여지와 노화에 동반하는 문제들을 늦출 만한 잠재력을 갖고 있다고 결론내렸다. 하지만 이런 개입으로 모든 노화의 수많은 증후를 되돌릴 수 있다고 보는 것은 아니다. 이 긴 기사의 결론은 이렇다. 시오 소장은 모든 것들이 긴밀히 연결돼 있다는 것이며 어떤 것의 노화는 다른 것에 영향을 미친다고 강조했다. 그는 “관절에 염증이 있으면 뇌에도, 심장에도 영향을 미친다. 모든 장기에는 제각기 다른 노화가 투영되지만 모두 내적으로 연결돼 있다”고 말했다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr 혹시 맨 앞 이노누 대학 연락처가 필요한 분이 있을지 몰라 첨부한다. 웹서핑을 했더니 외국인 환자들에게 인기가 높은 곳인 듯하다. Cuneyt Kayaalp, Department of Surgery, Turgut Ozal Medical Center, Inonu University, Malatya 44315, Turkey. Email: cuneytkayaalp@hotmail.com

현대차 ‘5배 성능’ 배터리 탑재 논의 SK 최태원과도 전기차 협력 나설 듯정의선 현대자동차그룹 수석부회장이 22일 구광모 LG그룹 회장과 만나 전기차 배터리 분야 협력 방안을 논의했다. 지난달 13일 정 수석부회장과 이재용 삼성전자 부회장이 삼성SDI 천안공장에서 단독으로 만난 이후 성사된 두 번째 ‘배터리 회동’이다. 정 수석부회장과 구 회장이 단독으로 만난 것도 처음이다. 정 수석부회장과 구 회장은 이날 오전 10시쯤 충북 청주시 LG화학 오창공장을 방문했다. 두 사람은 LG화학의 전기차 배터리 생산 라인과 개발 현장을 둘러봤다. 현대차그룹에서는 앨버트 비어만 현대·기아차 연구개발본부 사장, 김걸 기획조정실 사장, 서보신 상품담당 사장, 박정국 현대모비스 사장 등이 동행했고, LG그룹에서는 권영수 ㈜LG 부회장, 신학철 LG화학 부회장, 김종현 전지사업본부장(사장), 김명환 배터리연구소장(사장) 등이 현대차그룹 경영진을 맞았다. 정 수석부회장은 LG화학이 개발에 나선 차세대 전기차 배터리 기술과 개발 방향성에 대한 설명을 유심히 들었다. 정 수석부회장과 구 회장은 구내식당에서 오찬도 함께했다. 현대차그룹 측은 “향후 전기차 전용 모델에 탑재될 차세대 고성능 배터리 개발 현황을 살펴보고 미래 배터리에 대한 개발 방향성을 공유하기 위한 차원”이라고 밝혔다. LG화학은 이날 개발 중인 장수명(Long Life) 배터리와 리튬·황 배터리, 전고체 배터리 등 차세대 배터리 3종을 동시에 소개했다. 장수명 배터리는 기존 리튬·이온 배터리에 비해 성능이 5배 이상 유지된다. 리튬·황 배터리는 양극재로 황탄소 복합체, 음극재로 리튬 금속 등 경량 재료를 사용해 에너지 밀도가 기존 리튬·이온 배터리보다 2배 이상 높고, 희귀 금속을 사용하지 않아 가격 경쟁력도 뛰어나다. 전고체 배터리는 지난달 이 부회장과의 회동 때 삼성SDI가 소개했던 배터리로, 액체 전해질을 고체 전해질로 바꿔 폭발 위험성을 낮췄다는 장점을 지닌다. 정 수석부회장은 앞으로 최태원 SK그룹 회장과도 만날 것으로 알려졌다. 전기차를 만드는 현대차가 국내 배터리 3사인 ‘삼성SDI-LG화학-SK이노베이션’을 차례로 만나 협력을 요청하는 모양새다. 업계에서는 국내 완성차·배터리 업체가 세계 전기차 시장을 선도하기 위한 ‘빅텐트’를 구축하는 것 아니냐는 기대감이 흘러나오고 있다. 한편에선 현대차그룹이 차세대 전기차 배터리 공급사 선정을 위한 실사에 나선 것이란 해석도 나온다. 배터리 3사도 ‘집토끼’ 격인 현대차그룹과 손잡으면 안정적인 물량 수주가 가능해진다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr정서린 기자 rin@seoul.co.kr

한국지엠 디자인센터 주도로 디자인된 순수전기차동급 최초 전기차 전용 플랫폼 적용… 공간도 넓어 한국지엠 쉐보레가 9일 순수전기차 ‘볼트EV’ 2020년형을 출시하고 사전계약에 나섰다. 2020년형 볼트EV는 완전 충전 시 주행거리가 기존 383㎞에서 동급 최장인 414㎞로 31㎞ 늘어났다. 카허 카젬 한국지엠 사장은 “신형 볼트EV는 주행거리를 획기적으로 높여 전기차 소비자들이 우려하는 주행거리에 대한 두려움을 완전히 해소할 것”이라면서 “한국지엠 디자인센터 주도 하에 디자인된 볼트EV는 동급 유일 전기차 전용 플랫폼을 바탕으로 구현된 넓은 실내공간과 최적화된 주행성능은 물론, 전기차에 특화된 인포테인먼트 시스템과 편의 기능으로 소비자들에게 최고의 만족을 제공할 것”이라고 강조했다. 배터리 용량 업그레이드… ‘다이내믹 퍼포먼스’ 볼트EV에는 LG화학이 공급하는 288개의 리튬이온 배터리 셀로 구성된 66kWh급 대용량 신규 배터리 패키지가 탑재됐다. 이를 통해 동급 전기차 가운데 1회 충전 시 최장 주행거리인 414㎞를 달릴 수 있는 것은 물론, 급속충전 시 1시간 만에 배터리 용량의 80%를 충전할 수 있다. 황준하 지엠테크니컬센터코리아 전무는 “볼트EV는 배터리 에너지를 극대화해 소비자들이 안심하고 장거리 주행을 할 수 있는 모델”이라면서 “LG화학과의 협업을 바탕으로 한 최신 배터리 테크놀로지를 적용해 배터리 팩의 크기나 구조 변경 없이 획기적으로 1회 충전 주행거리를 늘릴 수 있었다”고 설명했다. 볼트EV에는 운전자가 능동적으로 회생 에너지 생성을 제어할 수 있는 ‘리젠 온 디맨드’ 시스템이 탑재됐다. 신개념 회생제동 방식인 ‘원페달 드라이빙’ 시스템도 적용돼 브레이크 페달을 조작하지 않고 가속 페달만으로 가속과 감속, 정차까지 조작할 수 있다. 파워트레인은 강력한 성능을 발휘하는 150kW급 고성능 싱글 모터 전동 드라이브 유닛이 탑재돼 204마력의 최고출력과 36.7㎏·m의 최대토크를 발휘한다. 정지상태에서 시속 100㎞에 도달하는 최단 시간은 7초다. 배터리 패키지는 주행 안정성을 확보할 수 있도록 차체 하부에 수평으로 배치해 무게 중심을 최대한 낮췄다. 전자정밀 기어시프트와 전기차에 최적화된 전자식 파워스티어링 시스템을 장착해 쉐보레 특유의 뛰어난 조향 능력을 선사한다.새로운 색상 추가… 첨단 편의 기능도 업그레이드 외장 색상과 디자인, 편의 기능도 한층 업그레이드됐다. 트레일블레이저에 적용돼 호평을 받은 ‘이비자 블루’와 새롭게 추가된 ‘미드나이트 블랙’ 등 총 6개의 색상 중 한 가지를 선택할 수 있다. 듀얼 포트 그릴에는 입체적인 디자인 패턴이 새롭게 적용됐다. 안전 품목으로는 주차 시 차량 주변을 실시간으로 보여 주는 ‘디지털 서라운드 비전 카메라’가 새롭게 적용됐다. 후방 카메라는 아날로그 방식에서 화질이 뛰어난 디지털 방식으로 업그레이드됐다. 이오나이저 기능은 실내를 쾌적하게 해준다. 저전력모드는 불필요한 시스템의 전원 사용을 제한해 주행 에너지를 극대화한다. 디스플레이 테마도 운전자 취향에 따라 설정할 수 있다. 첨단 안전 시스템으로는 ‘차선이탈 경고 및 차선유지 보조시스템’, ‘저속 자동 긴급제동 시스템’, ‘전방 보행자 감지 및 제동 시스템’, ‘스마트 하이빔’ 등 기존 모델에 탑재됐던 기능이 그대로 적용됐다. 타이어는 볼트EV 전용으로 개발된 미쉐린 셀프-실링 타이어를 기본으로 탑재했다. 타이어 내부에 도포된 실링제는 타이어 손상 시 자동으로 손상 부위를 메워준다. 전기차 전용 플랫폼 적용… 한층 넓은 실내·적재 공간 볼트EV는 국내 완성차 브랜드가 판매하는 전기차 가운데 유일하게 전기차 전용 플랫폼이 적용된 모델이다. 그 덕분에 타사 동급 차량과 비교했을 때 볼트 EV의 차체 크기는 작지만 실내 공간은 훨씬 넓다. 트렁크 공간도 준중형 SUV에 못지않게 넓은 편이다. 쉐보레는 전국에 98개의 볼트EV 서비스센터를 보유하고 있다. 배터리 방전 시 최대 5년간 무제한 무상 견인 서비스(편도 80㎞ 이내)도 제공한다. 이렇게 볼트EV의 상품성은 개선됐지만, 판매 가격은 인상되지 않았다. 정부와 지자체의 전기차 구매 보조금을 제외한 볼트EV의 가격은 ▲LT 4593만원 ▲LT 디럭스 4693만원 ▲프리미어 4814만원이다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

휘발유나 경유를 에너지원으로 하는 내연기관 자동차들이 내뿜는 오염물질은 지구온난화를 일으키는 주요 원인으로 지목받고 있다. 이 때문에 오염물질을 내뿜지 않는 전기차나 수소에너지차에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내 연구진이 기존 리튬-이온 배터리보다 10배나 큰 에너지 밀도를 갖고 있으며 공기 속 산소로 충전할 수 있는 차세대 배터리인 리튬-공기 배터리의 에너지 저장 소재를 개발했다. 카이스트 신소재공학과, 숙명여대 화공생명공학부 공동연구팀은 원자 수준에서 촉매를 제어하고 분자 단위에서 반응물의 움직임 제어가 가능한 리튬-공기 배터리용 에너지 저장 전극소재를 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 실렸다. 리튬-이온 배터리는 에너지 밀도를 높이는데 한계가 있기 때문에 전기자동차처럼 높은 에너지 밀도를 요구하는 장치들의 발전 속도를 따라가지 못한다. 이 때문에 높은 에너지 밀도를 갖는 배터리 기술을 개발하기 위한 연구가 활발하다. 그 중 하나가 리튬-공기 배터리이다. 리튬과 공기 중 산소가 결합되는 방식인 리튬-공기 배터리는 무게당 에너지 저장 밀도가 높지만 충방전 사이클이 빠르다는 문제가 있다. 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 원자 수준의 촉매를 제어하는 기술과 금속유기구조체(MOFs)를 만들어 촉매 전구체와 보호체로 사용할 수 있게 했다. 이번에 개발한 금속유기구조체는 1g만으로도 축구장 크기의 넓은 표면적을 갖는 것으로 알려졌다. 이를 통해 충방전 사이클 수를 3배 이상 늘어난 것도 확인했다. 강정구 카이스트 신소재공학과 교수는 “이번 연구는 원자 수준의 촉매 개발 뿐만 아니라 다양한 소재개발 연구분야로 확장할 수 있을 것”이라며 “금속-유기 구조체 기공 내에서 원자 수준의 촉매 소재를 동시에 생성하고 안정화하는 기술은 수십만 개의 금속-유기 구조체 종류와 촉매 종류에 따라 다양화가 가능하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

현대자동차그룹이 태양광 셀 제조업체 한화큐셀과 손잡고 전기차 중고 배터리를 활용한 에너지저장장치(ESS)를 공동으로 개발한다. 현대차그룹은 한화큐셀과 지난 29일 서울 중구 한화그룹 본사 사옥에서 ‘태양광 연계 ESS 공동 개발 및 사업 협력’을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 31일 밝혔다. 협약식에는 지영조 현대차그룹 사장과 김희철 한화큐셀 사장이 참석했다. 양사는 ▲전기차 재사용 배터리로 가정용·전력용 ESS 제품 공동 개발 ▲태양광 연계 대규모 ESS 프로젝트 공동 발굴 ▲한화큐셀 독일 연구소 내 태양광 발전소를 활용한 실증 등을 추진한다. 이를 통해 현대차그룹은 태양광 연계 ESS의 안정적인 판로를 확보하고 한화큐셀은 가격 경쟁력이 있는 ESS 패키지 상품을 공급할 수 있게 될 것으로 보인다. 리튬이온 배터리를 활용한 ESS 시스템은 초기 도입 비용이 비싼 편이다. 하지만 양사가 공동 개발하는 ESS는 전기차 배터리를 재사용하기 때문에 시스템 구축 비용을 많이 낮출 수 있고 대규모 보급이 가능하다. 이동형 전기차 배터리 충전소도 구현할 수 있다. 블룸버그 뉴에너지 파이낸스는 세계 ESS 시장 규모가 2017년 3GWh에서 2040년 379GWh로 20여년 만에 약 128배 성장할 것으로 전망했다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

현대자동차그룹이 태양광 셀 제조업체 한화큐셀과 손잡고 전기차 중고 배터리를 활용한 에너지저장장치(ESS)를 공동으로 개발한다. 현대차그룹은 한화큐셀과 지난 29일 서울 중구 한화그룹 본사 사옥에서 ‘태양광 연계 ESS 공동 개발 및 사업 협력’을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 31일 밝혔다. 협약식에는 지영조 현대차그룹 사장과 김희철 한화큐셀 사장이 참석했다. 양사는 ▲전기차 재사용 배터리로 가정용·전력용 ESS 제품 공동 개발 ▲태양광 연계 대규모 ESS 프로젝트 공동 발굴 ▲한화큐셀 독일 연구소 내 태양광 발전소를 활용한 실증 등을 추진한다. 이를 통해 현대차그룹은 태양광 연계 ESS의 안정적인 판로를 확보하고 한화큐셀은 가격 경쟁력이 있는 ESS 패키지 상품을 공급할 수 있게 될 것으로 보인다. 리튬이온 배터리를 활용한 ESS 시스템은 초기 도입 비용이 비싼 편이다. 하지만 양사가 공동 개발하는 ESS는 전기차 배터리를 재사용하기 때문에 시스템 구축 비용을 많이 낮출 수 있고 대규모 보급이 가능하다. 이동형 전기차 배터리 충전소도 구현할 수 있다. 블룸버그 뉴에너지 파이낸스는 세계 ESS 시장 규모가 2017년 3GWh에서 2040년 379GWh로 20여년 만에 약 128배 성장할 것으로 전망했다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

일본 경찰이 군사 목적으로도 사용할 수 있는 장비를 한국에 불법으로 수출한 자국 기업에 대해 수사를 벌이고 있다. 수사 시점이 한국 정부가 일본에 수출규제 문제에 대한 입장을 밝히라고 요구한 시한 종료 5일을 남긴 시기여서 관심이 집중된다. 일본 경시청은 26일 요코하마의 화공기업 오오카와라카코기의 오오카와라 마사아키 사장 등 3명을 체포했다고 교도통신과 NHK 등이 보도했다. 이들은 2018년 2월 수출규제 대상인 약 800만엔(약 9200만원) 상당의 고성능 분무 건조기(스프레이 드라이어) 제품 1세트를 당국의 허가 없이 한국의 한 대기업에 수출하며 외국환 및 외국무역법을 위반한 혐의를 받고 있다. 경시청은 스프레이 드라이어를 수입한 한국 기업이 이 장비를 리튬이온 전지 제조에 사용했을 가능성이 있는 것으로 보고 있다고 교도는 전했다. 경시청은 애초에 오카와라카코키가 이 장비를 중국에 무단 수출한 혐의로 수사에 착수했다가 제품이 한국에 수출된 혐의를 잡고 수사를 확대했다. 일본 정부는 지름 10마이크로미터(㎛) 이하의 입자를 만들 수 있는 스프레이 드라이어를 전략물자로 구분, 수출할 때 경제산업성의 허가를 받도록 규제하고 있다. 스프레이 드라이어는 액체를 뿌리고 건조해 분말로 바꾸는 장치로, 의약품이나 항공기 엔진 등을 제조할 때 쓰이지만 생화학 무기 등 군사 목적으로 전용할 수 있다는 우려도 있다. 앞서 오오카와라 사장 등은 2016년에도 이 제품을 중국 상하이의 독일계 업체에 허가 없이 수출하는 혐의로 체포된 적이 있다고 HHK가 전했다. 이번의 수사는 시점이 미묘하다. 한국 정부가 지난 12일 일본 정부에 5월 이내에 수출규제 조치에 대한 구체적 입장을 밝히라며 사실상 ‘최후 통첩’을 했다. 기한을 닷새 남겨둔 일본 당국이 이번 수사를 통해 한국이 전략물자 관리에 미흡했다며 역공을 취할 가능성도 제기된다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

국내 연구진이 실내조명으로도 무선충전이 가능한 이차전지 시스템을 만들어 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 송현곤(왼쪽) 에너지및화학공학부 교수와 권태혁(오른쪽) 자연과학부 교수 공동연구팀은 실내의 어두운 조명으로도 전기를 만들어 저장할 수 있는 ‘염료감응형 광(光)충전 전지’ 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 빛을 이용해 전기를 생산하는 염료감응 태양전지와 리튬이차전지를 결합시킨 것이다. 이번 연구 결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘에너지와 환경과학’(EES) 20일자 표지논문으로 실렸다. 태양전지 같은 광전지는 빛에 반응하는 물질을 이용해 전기를 만든다. 특히 염료감응 광전지는 작은 빛에도 반응하기 때문에 저조도의 실내조명만으로 전기 생산을 할 수 있다. 하지만 안정적인 전력 공급은 어려워 이차전지를 사용해 전기에너지를 저장하려는 시도가 있었다. 그러나 광전지와 이차전지 간 에너지값의 차이인 ‘에너지 준위’ 때문에 둘을 결합시키기가 쉽지 않았다. 이에 연구팀은 리튬망간산화물 표면에 탄소를 주입한 음극을 사용해 광전지와 이차전지 간 에너지 준위를 맞춰 둘을 결합시키는 데 성공했다. 또 저조도 환경에서도 효과적으로 작동하는 물질을 만들어 매우 적은 빛만으로 전기를 생산할 수 있는 기술을 개발했다. 이번에 개발된 염료감응 광충전 전지는 실내조명만으로도 11.5%라는 높은 에너지 변환과 저장효율을 보였다. 이는 지금까지 나온 염료감응 광충전 전지 중 어두운 저조도 실내조명 환경에서 최고 효율인 것으로 확인됐다. 실제로 연구팀은 광충전 전지 6개를 직렬로 연결해 발광다이오드(LED) 실내조명으로 약 10분간 무선충전한 다음 실제 사용되는 사물인터넷(IoT) 센서를 작동하는 데 성공해 상용화 가능성이 높은 것으로 평가받았다. 권태혁 교수는 “실내조명은 전체 에너지 소비의 10%에 달하는 것으로 알려진 만큼 이번 기술이 에너지 재활용에 상당한 도움을 줄 것”이라며 “이번 기술을 활용하면 태양광은 물론 낮은 조도의 실내조명까지 다양한 광원을 이용해 전기를 만들고 저장할 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 실내조명으로도 무선충전이 가능한 이차전지 시스템을 만들어 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 송현곤 에너지및화학공학부 교수와 권태혁 자연과학부 교수 공동연구팀은 실내의 어두운 조명으로도 전기를 만들어 저장할 수 있는 ‘연료감응형 광(光)충전 전지’기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 빛을 이용해 전기를 생산하는 염료감응 태양전지와 리튬이차전지를 결합시킨 것이다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘에너지와 환경과학’(EES) 20일자 표지논문으로 실렸다. 태양전지 같은 광전지는 빛에 반응하는 물질을 이용해 전기를 만든다. 특히 염료감응 광전지는 작은 빛에도 반응하기 때문에 저조도의 실내조명만으로도 전기 생산을 할 수 있다. 그렇지만 안정적으로 전력공급이 어려워 이차전지를 사용해 전기에너지를 저장하려는 시도가 있었다. 그렇지만 광전지와 이차전지간 에너지값의 차이인 ‘에너지 준위’ 때문에 둘을 결합시키기가 쉽지 않았다. 이에 연구팀은 리튬망간산화물 표면에 탄소를 주입한 음극을 사용해 광전지와 이차전지간 에너지 준위를 맞춰 둘을 결합시키는데 성공했다. 또 저조도 환경에서도 효과적으로 작동할 수 있는 물질을 개발해 매우 적은 빛만으로도 전기를 만들 수 있는 기술을 개발했다. 이번에 개발된 염료감응 광충전 전지는 실내 조명만으로도 11.5%라는 높은 에너지 변환과 저장효율을 보였다. 이는 지금까지 나온 염료감응 광충전 전지들 중 어두운 저조도 실내조명 환경에서 최고 효율인 것으로 확인됐다.실제로 연구팀은 광충전 전지 6개를 직렬로 연결해 LED 실내조명으로 약 10분 무선충전한 다음 실제 사용되는 사물인터넷(IoT) 센서를 작동하는데 성공해 상용화 가능성이 높은 것으로 평가 받았다. 권태혁 교수는 “실내 조명은 전체 에너지 소비의 10%에 달하는 것으로 알려진 만큼 이번 기술은 에너지 재활용에 상당한 도움을 줄 것”이라며 “이번 기술을 활용하면 태양광은 물론 낮은 조도의 실내조명까지 다양한 광원을 이용해 전기를 만들고 저장할 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이재용 삼성전자 부회장과 정의선 현대차그룹 수석부회장이 그제 만나 전기차 사업 분야에서 협력하기로 했다. 두 사람이 만난 삼성SDI 천안사업장은 차세대 전기차용 ‘전고체 배터리’ 기술개발의 현장이다. 기존 리튬이온 배터리 내부의 액체 전해질을 고체로 바꿔 안정성과 효율성을 높일 수 있다는 점에서 미래 핵심 기술로 꼽힌다. 2017년 기준 330억 달러(약 40조원)였던 배터리 세계시장 규모가 2025년에는 1600억 달러(약 196조원)로 커질 것으로 전망돼 ‘포스트 반도체’로 주목받고 있다. 또 전기차를 포함한 미래차 분야는 문재인 대통령이 지난 10일 취임 3주년 특별연설에서 강력히 육성하겠다고 한 ‘3대 신성장 산업’(시스템반도체, 바이오헬스, 미래차) 중 하나이기도 하다. 코로나19 사태로 경제 위기가 현실화되는 상황에서 세계 초일류 기업이자 국내 대기업 서열 1, 2위 그룹을 이끄는 두 사람의 만남에 지대한 관심이 쏠릴 수밖에 없는 이유다. 특히 4차 산업혁명 시대에서는 산업과 기술 간 융복합이 주요한 화두인 만큼 그동안 상호배타성을 바탕으로 경쟁에 익숙했던 국내 대기업이 협력을 기반으로 관계를 재정립하는 계기가 될 수 있다는 점에서 주목한다. 코로나19 사태 이후 글로벌 공급망 재편에 선제적으로 대비해야 한다는 점과 신산업 성장은 양질의 일자리 창출로 이어질 수 있다는 점에서 각각 충분한 기대를 갖게 한다. 게다가 여당인 더불어민주당은 대기업이 국내 벤처기업에 적극 투자할 수 있도록 규제를 완화하는 방안을 추진하기로 했다. 대기업 지주회사가 벤처캐피탈을 계열사로 둘 수 없도록 한 공정거래법을 바꿔 ‘기업주도형 벤처캐피탈’(CVC)을 만들 수 있도록 한다는 게 핵심이다. 그동안 국내 대기업들은 막강한 현금 동원력에도 불구하고 갖가지 규제 탓에 벤처 투자에 소극적일 수밖에 없었다. 연구개발(R&D)을 활성화해도 투자·회수 시장을 제대로 구축하지 못하면 외국자본에 비해 국내자본이 역차별을 받는다. 이는 배달 애플리케이션인 ‘배달의민족’을 독일계 딜리버리히어로(DH)가 인수하는 과정에서도 드러났다. 신성장 분야에서 강점을 갖춘 국내 대기업과 대기업 간의, 또 대기업과 유명한 벤처기업 간 합종연횡은 세계 시장을 한국이 선도하기 위한 과정으로 인식해야 할 때다. 선진국의 기술과 자본, 개발도상국의 저렴한 노동력에 기반한 ‘글로벌 가치사슬’에 기댄 20세기형 성장 공식이 깨지고 있다. 이런 새로운 가치사슬을 국내서 생성하려면 정부도 규제를 정비하고 지원을 강화하는 방식으로 적극 뒷받침해야 한다.

5G와 인공지능으로 첨단화된 디지털 기술이 코로나 바이러스의 위협으로부터 우리를 구해 줄 수 있을까. 디지털로 가능해진 비대면 만남들이 감염 위험으로부터 우리를 보호해 줄 수 있을까. 디지털 기술 산업지원이 이 경제 위기로부터 우리의 일자리를 지켜 줄 수 있을까. 며칠 전 문재인 대통령의 취임 3주년 연설을 보면서 든 생각이다. 대통령은 디지털 기반 산업을 육성하고 디지털 인프라를 구축해 ‘한국판 뉴딜’을 이끌겠다고 약속했다. 그런데 디지털은 정말 우리를 구원해 줄 수 있을까? 한국의 IT 역량을 한국판 뉴딜을 위한 버팀목으로 삼겠다는 이 희망이 기존의 혁신성장 계획과 크게 다르지 않다는 점은 제쳐 두자. 코로나 위기 이전의 계획에 국난극복이라는 새로운 목표를 하나 더 얻은 것은 아닐까 하는 의심도 미뤄 두자. 데이터 기반 디지털 기업의 일자리 창출 효과가 기존 제조업에 비해 훨씬 미약하다는 통계 자료도 잠시 접어 두자. 무엇보다 이번 정부 계획이 우리가 이 위기를 다시 겪지 않도록 해 주는 방향으로 한 걸음이라도 우리 사회를 진전시키느냐는 질문만 던지고 싶다. 몇 주 전 일거리가 완전히 사라진 이 상황이 다시 또 올까 봐 너무 두렵다고 울먹이던 한 관광버스 기사를 TV에서 보면서 많은 이들이 나처럼 이번이 끝이 아닐 거라고 직감하고 있다고 생각했다. 우리 아이들은 이런 현실을 뉴노멀로 여기고 앞으로 어떻게 살아갈 수 있을까, 마음이 무거웠다. 디지털 인프라를 구축하고 관련 산업을 육성하면 우리는 이런 위기의 재발로부터 점점 멀어질 수 있는 것일까. 코로나 팬데믹은 단지 공중보건의 위기가 아니다. 여러 학자가 주장하듯이, 신종 감염병이 불러온 공중보건의 위기를 넘어 기후변화를 포함한 지구 규모의 생태적 위기의 일부이다. 도널드 트럼프 미국 대통령은 코로나바이러스를 “중국 바이러스”로, 영국의 보리스 존슨 총리는 “보이지 않는 강도”로 부르며 외부의 적으로 규정했지만, 사실 이는 우리의 삶이 낳은 문제이다. 바이러스를 무도한 침입자로, 인간을 선량한 희생자로 만들고 싶겠지만 이 위기는 익숙한 삶의 방식들을 누리고 받아 든 냉정한 계산서이다. 경쟁력을 이유로 경제적 지구화를 무한히 확장하고, 여유로운 삶을 찾아 때마다 해외여행을 하며, 자연에서 자원을 얻는다는 명목으로 숲을 개간하고 야생의 삶을 침입하고 상업화한 결과이다. 예외적 상태가 아니라 글로벌 자본주의에 익숙한 우리의 삶이 가져온 평범한 결과이다. 디지털 기술은 문제가 되는 삶의 방식을 수정하기보다는 연장하는 것에 가깝다. 디지털 기술은 종이를 사용하지 않고 가상의 비트를 사용하기 때문에 친환경적이라고 생각하지만, 상당한 생태적 흔적을 지구에 남기고 있다. 스마트폰과 전기자동차 배터리에 들어가는 리튬, 전기회로판 재료로 쓰이는 콜탄 등의 광물을 찾는 채굴작업은 아프리카 등 지구 곳곳에서 이뤄지고 있다. ‘토스터 프로젝트’로 유명한 디자이너 토머스 트웨이츠는 우리가 전자기기를 싼값에 이용할 수 있는 것은 이런 채굴작업에서 발생하는 하천오염 등 생태적 비용을 정당하게 지불하지 않기 때문이라고 꼬집은 적이 있다. 데이터를 물리적으로 저장하는 데이터센터의 경우, 서버에 전기를 공급하고 열을 식히기 위해 엄청난 에너지를 소모한다. 최근에 만들어진 기술이지만, 벌써 인간이 사용하는 전기의 1~1.5%를 사용하며 인간이 배출하는 이산화탄소 배출의 0.3%를 차지한다. 우리의 주변 기기들이 더 스마트해질수록 이런 생태적 흔적이 더 커질 전망이다. 일상의 삶이 자동화되고 사물인터넷이 보편화한다는 것은 결국 이런 인간의 생태적 영향이 더 깊어진다는 의미이다. 디지털 산업 육성을 외치면서 코로나 위기가 재발하지 않기를 바랄 수는 없다. 인프라의 디지털화를 지원하면서 미세먼지가 퇴치되길 기대할 수도 없다. 이 위기로 불행을 당한 이들이 많지만, 화석연료가 없어지면 지구가 어떤 모습일지 감히 상상할 수 없었던 것을 매일 느끼고 생각할 수 있게 됐다. 지금 멈춰 선 활동들 중에서 다시 보고 싶지 않은 것들이 무엇인지 상상해 볼 기회도 얻었다. 디지털 뉴딜보다는 훨씬 과감한 정책적 상상을 할 수 있는 때이다.