이재용 삼성전자 부회장과 정의선 현대자동차그룹 수석부회장의 지난 13일 단독 만남이 주목받는 이유는 이들이 단지 국내 대기업 1, 2위 수장이기 때문만은 아닙니다. 현재 세계 전기차와 배터리 시장의 현황과 흐름을 이해한다면, 두 수장이 국내 주력 산업의 앞날을 훤히 꿰뚫어 보고 있고 이와 동시에 똑같이 위기감을 느끼고 있다는 점을 알 수 있습니다. ●전기차의 꿈 ‘전고체 배터리’… 日에 뒤져 전기차 산업은 자동차 뼈대를 만드는 자동차 제조사와 동력원인 2차전지를 만드는 배터리 제조사의 협업으로 굴러갑니다. 내연기관차는 자동차 업체의 엔진 기술력이 중요하지만, 전기차는 배터리 기술력이 7할 이상을 차지합니다. 아무리 자동차가 멋있어도 얼마 못 가 방전돼 버리면 무슨 소용이 있겠습니까. 이처럼 전기차 보급이 확대되면서 배터리의 중요도는 높아졌습니다. 자동차 업체에는 기술력이 뛰어난 배터리사와 손잡는 것이 경쟁력을 높이는 지름길이 됐습니다. ‘LG화학-제너럴모터스(GM)·현대차’, ‘파나소닉-테슬라·도요타’. ‘삼성SDI-BMW’, ‘SK이노베이션-폭스바겐’ 이런 짝짓기도 이미 이뤄진 상태입니다. 현재 배터리 제조사는 전기차용 ‘리튬이온 배터리셀’을 제조합니다. 시장은 LG화학과 일본 파나소닉, 중국 CATL의 3강 구도입니다. 리튬이온 배터리는 에너지 밀도가 높고 수시 충전이 가능하며 카드뮴, 납, 수은과 같은 환경오염 물질을 포함하지 않아 널리 사용되고 있습니다. 하지만 온도가 70℃ 이상 높아지면 폭발할 위험이 있고 전기차의 경쟁력 기준인 최대 주행거리가 짧다는 점이 한계로 지적되면서 이런 단점을 개선한 전고체 배터리가 전기차 시장에서 차세대 배터리로 부각되기 시작했습니다. 최대 주행거리가 휘발유, 경유를 가득 채웠을 때와 맞먹는 800㎞를 웃돌아 ‘꿈의 배터리’로도 불립니다. ●수소연료전지 개발까지 협업하길 문제는 일본이 전고체 배터리 개발에서 이미 한발 앞서 달리고 있다는 점입니다. 도요타는 당장 2022년에 전고체 배터리 자동차를 출시한다는데, 우리는 이보다 7~8년 뒤를 보고 있습니다. 이 부회장과 정 수석부회장의 ‘전고체 배터리 회동’에 마냥 박수만 보낼 수 없는 이유입니다. 앞으로 삼성과 현대차그룹이 ‘K배터리’ 드림팀을 꾸리고 전고체 배터리뿐만 아니라 수소연료전지 개발까지 협업하는 관계가 되길 바랍니다. 그러면 삼성SDI와 현대·기아차가 세계 배터리·자동차 두 시장을 동시에 석권하는 날이 올 수도 있지 않을까요. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

국내 연구진이 생체분자를 순식간에 얼려서 움직임을 파악할 수 있는 기술을 활용해 안터지는 안전한 배터리의 비밀을 풀어냈다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부, 한양대 에너지공학과 공동연구팀은 황화합물 고체전해질 구조를 원자 단위에서 분석함으로써 터지지 않는 배터리의 비밀을 푸는데 성공했다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’에 실렸다. 황화합물 고체전해질은 매우 민감해 내부 분자구조를 관찰하기 위해 전자빔을 조사하게 되면 쉽게 손상된다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 이 물질을 영하 170도로 순식간에 얼려 공기와 접촉을 차단하는 방법으로 손상없이 분자구조를 관찰할 수 있게 된 것이다. 이번에 활용한 극저온 투과현미경은 수용액 속 생화학 분자를 영하 200도 이하의 극저온 상태로 급냉각시켜 정밀관찰하는 기술로 최근에는 코로나19 바이러스의 모양을 밝혀내는데 활용되기도 했다. 리튬이온배터리에서 이온이 지나는 통로인 전해질은 주로 액체 상태이기 때문에 폭발위험성이 크다. 이 때문에 고체 전해질을 활용하려는 시도가 많은데 고체전해질은 이온이 이동하기 쉽지 않다는 단점이 있어 배터리 용량과 수명이 떨어지게 된다. 연구팀은 액체질소로 황화합물 고체전해질을 순식간에 영하 170도로 냉각시켜 극저온 투과전자현미경 분석을 실시했다. 순간 냉각했기 때문에 높은 에너지를 갖는 전자빔을 쏘아도 전해질이 손상되지 않게 된다. 연구팀은 다양한 성분을 조합한 황화합물을 합성한 다음 열처리 온도를 다르게 한 다음 이온전도도를 측정했다. 그 결과 이온 전도도가 가장 높은 물질은 극저온 투과전자현미경 분석법으로 관찰한 결과 육각형 모양의 원자 배열이 확인됐다. 이현욱 UNIST 에너지및화학공학부 교수는 “이번에 활용한 기술은 공기와 접촉했을 때 반응성이 커지는 리튬이온배터리를 좀 더 안전하게 만드는데 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “이는 2차전지 산업에 교두보 역할을 하고 바이오나 재료과학 산업 발전에도 기여할 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

차세대 ‘전고체배터리’ 전환 앞두고 협업 논의 ‘한국판 뉴딜’ 호응… 日의 상용화 움직임도 위협 현대·기아차, 삼성 SDI 배터리 주력 탑재 전망 국내 1, 2위 대기업 수장인 이재용 삼성전자 부회장과 정의선 현대차그룹 수석부회장이 13일 전기차산업 협업을 위해 처음으로 단독 회동했다. 이 부회장이 삼성SDI 천안 배터리 공장에 정 수석부회장을 초청하면서 만남이 성사됐다. 두 사람이 사업 목적으로 따로 만난 것도, 정 수석부회장이 삼성 사업장을 찾은 것도 처음이다. 두 사람은 이날 회동에서 전기차 차세대 동력원으로 주목받는 전고체배터리(SSB) 개발 현황과 전망에 대해 의견을 나눴다. 현대차에서는 알베르트 비어만 현대·기아차 연구개발본부 사장, 서보신 상품담당 사장 등이 함께 공장을 찾았고, 삼성에서는 전영현 삼성SDI 사장, 삼성종합기술원장인 황성우 사장 등이 이들을 맞았다. 황 사장은 전고체배터리 기술과 개발 동향을 브리핑했다. 이후 양사 경영진은 삼성SDI의 전기차 배터리 개발 현장을 둘러봤다. 이번 만남은 문재인 대통령이 취임 3주년 특별연설에서 ‘한국판 뉴딜’ 정책으로 시스템반도체, 미래차, 바이오헬스 등 3대 신성장 산업을 더 강력히 육성하겠다고 밝힌 지 사흘 만에 이뤄져 더 주목을 끈다. 글로벌 시장에서 ‘제2의 반도체’로 불리는 배터리 사업의 주도권을 잡기 위해 국내 간판 기업이 전략적 동반자가 되는 첫걸음일 수 있기 때문이다. 현재 세계 전기차 시장은 머지않아 ‘리튬이온 배터리’ 기반에서 ‘전고체배터리’ 기반으로 전환될 가능성이 크다. 특히 삼성SDI는 리튬이온 세계 배터리 시장에서 LG화학에, 현대·기아차는 전기차 시장에서 테슬라, 르노닛산 얼라이언스 등에 각각 밀리고 있어 삼성과 현대차그룹 간 ‘미래차 협업’의 필요성은 명확한 상황이었다.전고체배터리는 양극과 음극 사이의 전해질을 액체가 아닌 고체로 대체한 전지다. 기존 리튬이온 배터리의 전해질은 가연성 액체여서 온도가 높아지면 폭발할 위험성이 컸지만, 전고체배터리의 전해질은 불연성 고체로 돼 있어 발화 가능성이 작다. 특히 전고체배터리는 부피를 절반으로 줄이면서 대용량 구현이 가능해 완전 충전 시 전기차의 최대 주행거리는 800㎞에 달한다. 하지만 전고체배터리 기술을 상용화하는 데에는 더 많은 시간이 필요한 것으로 알려졌다. 배터리 규격 국제 표준화를 비롯해 수명 예측 기술 개발 등이 아직 이뤄지지 않았기 때문이다. 삼성과 현대차 측도 전고체배터리의 상용화 시점을 2030년쯤으로 예상하고 있다. 이런 가운데 세계 리튬이온 배터리 시장에서 한국과 중국에 밀린 일본은 전고체배터리 상용화에 속력을 내고 있다. 특히 전기차 시장에서 테슬라에 밀려 구겨진 자존심을 회복하겠다고 단단히 벼르는 도요타는 전고체배터리를 탑재한 전기차를 2022년까지 출시한다는 목표를 세웠다. 일본의 이런 움직임은 삼성과 현대차에 위협이 될 수밖에 없다. 현대·기아차는 2025년까지 23종의 순수전기차와 21종의 하이브리드 전기차·수소차 등 총 44종의 친환경차를 출시할 계획이다. 하지만 이들 모델에도 기존 리튬이온 배터리가 계속 탑재될 것으로 예상된다. 현대차 관계자는 “이번 방문은 차세대 배터리 기술 방향성에 대한 의견을 교환하고 신기술 현황 등을 공유하기 위한 차원”이라고 말했다. 삼성 관계자는 “삼성의 전고체배터리는 구조적으로 단단하고 안정화돼 있는 차세대 배터리 기술 중 하나”라며 “모빌리티 분야에서의 혁신을 위해 양사 간 협력이 확대되기를 기대한다”고 말했다. 업계에서는 삼성과 현대차의 전략적 배터리 협업으로 전고체배터리의 상용화 시점을 앞당긴다면 한국이 미래차 시장의 지배자가 될 수도 있을 것으로 보고 있다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr정서린 기자 rin@seoul.co.kr [용어 클릭]■전고체배터리(Solid-state battery) 전지 내부 전기를 통하게 하는 전해질이 액체가 아닌 고체로 된 2차전지. 폭발 위험성이 낮고 수명이 길어 리튬이온 배터리를 대체할 차세대 배터리로 꼽힌다.

5만㎞ 타면 유지비 500만원 절약 ‘가성비 갑’엔진 소음 전혀 없어 자기부상차 같은 승차감전기모터 힘만으로 100㎞/ℓ 이상 주행 가능 ‘플러그인 하이브리드 전기차’(PHEV)가 궁극의 미래차가 될 수 있을까. PHEV는 전기를 구하기 힘든 오지에서 차량이 방전됐을 때 휘발유만 소량 구해도 탈출할 수 있다는 점에서 진정한 미래차라는 평가를 받고 있다. 머지않은 미래에 순수전기차(EV)가 아닌 PHEV가 대세가 될 것이란 전망도 나온다. 순수전기차 충전 인프라 확충이 더디다는 점과 석유 매장량을 고려했을 때 당장 내연기관차 시장이 소멸하진 않을 것이란 점도 ‘PHEV 대세론’에 힘을 싣는다. 물론 “PHEV가 전기차 시대로 진입하기 위한 디딤돌에 그칠 것”이란 전망도 없지 않다.내연기관·전기차 장점만 합쳤다 PHEV는 하이브리드카가 순수전기차에 더 가깝게 진화한 모델이다. 외부 충전이 불가능한 기존 하이브리드 모델과는 달리 전기차처럼 플러그를 꽂아 배터리를 충전할 수 있다. 하이브리드카는 소형 전기 배터리가 가솔린 엔진을 보조하는 수준이지만 PHEV는 대형 전기 배터리와 가솔린 엔진이 동등한 비율로 역할을 한다. 또 하이브리드카는 가속페달에서 발을 떼고 관성 주행을 할 때에만 엔진이 멈추고 전기 주행 모드로 전환되는 반면 PHEV는 전기모터의 힘만으로도 시속 100㎞ 이상 고속으로 달릴 수 있다. 특히 도심 주행에선 전기로만 달릴 수 있어 기름값을 많이 아낄 수 있다. PHEV로 연 5만㎞를 타면 휘발유차로 5만㎞를 탈 때보다 유지비를 500만원가량 절약할 수 있다고 한다. 이처럼 PHEV는 하이브리드 모델보다 400만~600만원가량 비싸지만 유지비가 적게 들기 때문에 가성비가 나쁜 편은 아니다.PHEV 도입에는 주로 수입차 브랜드가 발 빠르게 움직이고 있다. 특히 BMW는 PHEV를 향후 전기화 전략의 핵심 모델로 정할 정도로 많은 공을 들이고 있다. 2015년에는 PHEV 스포츠카 i8를 국내로 들여왔고 2018년 X5, 3시리즈, 7시리즈에 이어 최근 5시리즈와 X3에도 PHEV 모델을 추가했다. 올해 하반기에는 3시리즈와 X5의 신형 PHEV를 선보일 계획이다. 메르세데스벤츠는 E클래스와 C클래스, GLC클래스에 PHEV 모델을 보유하고 있다. 볼보도 XC60과 XC90의 PHEV 모델을 출시했다. 수입차들이 PHEV 시장 장악에 나서자 현대차도 준중형 스포츠유틸리티차(SUV) 투싼을 시작으로 PHEV 모델을 확대해 나갈 움직임을 보이기 시작했다. 현재 국산 PHEV는 현대차 아이오닉과 기아차 니로 단 두 종에 불과하다. 아직은 국산차 시장에서 PHEV가 주력 모델로 떠오르지 못했다는 의미다.BMW코리아는 지난달 28일 인천 영종도 BMW 드라이빙센터에서 ‘PHEV에 대한 오해와 진실’이라는 주제로 ‘오토 살롱’ 행사를 열고 PHEV 세단 뉴 530e를 소개했다. 530e는 12.0◇ 용량의 고전압 리튬이온 배터리를 탑재해 1회 충전 시 최대 39㎞ 거리를 전기의 힘만으로 주행할 수 있다. 전기 모드 최고 속력은 시속 140㎞에 달한다. 충전 시간은 가정용 소켓 이용 시 5시간, BMW 전용 충전기 ‘i월박스’로는 3~4시간 정도 걸린다. 최고출력은 전기모터가 113마력, 터보 직렬 4기통 가솔린 엔진이 184마력으로 시스템 합산 출력은 252마력에 달한다. 복합 연비는 16.7㎞/ℓ, 이산화탄소 배출량은 40g/㎞다. 고전압 리튬이온 배터리 탑재 뉴 530e 럭셔리 플러스 트림을 타고 BMW 드라이빙센터에서 출발해 인천국제공항 주변 약 55㎞ 거리를 시승했다. PHEV 모델인 만큼 말이 필요 없을 정도로 조용했다. 엔진 소음뿐만 아니라 풍절음 차단까지 완벽했다. 그러면서도 주행 성능은 폭발적이었다. 드라이브 모드는 ‘오토 e드라이브’, ‘맥스 e드라이브’, ‘배터리 컨트롤’ 등 3가지를 선택할 수 있었다. ‘오토 e드라이브’로 놓고 달리니 기존 하이브리드 모델처럼 전기 모터와 가솔린 엔진이 번갈아 가며 구동됐다. 전기 동력을 최대한 이용하는 ‘맥스 e드라이브’는 뉴 530e 주행의 백미였다. 가속페달을 강하게 밟아 속력을 올려도 엔진 소음이 전혀 없다 보니 마치 자기부상자동차를 타고 달리는 듯한 느낌이 들었다. 또 전기 모드에서 엔진 모드로 바뀌어도 엔진음이 크지 않아 어떤 모드로 달리고 있는지 알아채기가 쉽지 않았다. 계기판의 테두리 색상이 변하는 것으로 겨우 파악할 수 있었다. 그만큼 엔진과 전기모터의 구동 전환이 자연스럽고 부드러웠다. 전기 모드에서 엔진 모드로 넘어갈 때 시동을 거는 것처럼 ‘웽’ 하는 엔진 소음이 나는 국산 하이브리드 모델과는 확연한 차이를 보였다. 가솔린 엔진만 구동해 배터리를 충전하는 ‘배터리 컨트롤’ 모드로 전환하니 최대 주행거리는 쑥쑥 늘어났다. 운전자가 브레이크를 밟으면 배터리가 충전되는 회생제동 시스템도 가속과 제동이 급격하게 변하지 않아 편안한 주행을 할 수 있었다.뉴 530e의 배터리는 뒷좌석 바닥에 자리잡았다. 배터리가 차지하는 공간 때문에 트렁크는 다소 좁은 편이었다. 충전 소켓은 운전자가 탑승할 때마다 충전하는 것을 잊지 않도록 운전석 문과 앞바퀴 사이에 위치했다. 뉴 530e 럭셔리 플러스 판매 가격은 7660만원이다. 지난 3월 새로 출시된 530e M 스포츠패키지는 7850만원이다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

활성산소는 인체 노화와 각종 질병을 유발하는 것으로 알려져 있다. 체내 활성산소가 많아지면 건강이 악화되는 것처럼 배터리에도 활성산소가 발생하면 수명과 성능이 급격하게 떨어지게 된다. 전기차나 드론 등에 쓰기 위해 고용량 리튬이온배터리를 개발하더라도 활성산소를 제대로 제거하지 못할 경우 원하는 성능과 수명에 못 미치게 된다. 국내 연구진이 배터리 속 활성산소를 제거할 수 있는 일종의 배터리용 항산화 물질을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 연구팀은 리튬이온배터리 양극에서 만들어지는 활성산소와 배터리 전해질에 있는 수분을 제거해 수명과 성능이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 전해액 첨가제를 개발했다고 30일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’에 실렸다. 전기자동차의 수요가 증가하면서 리튬이온배터리 용량과 수명을 늘리기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 배터리 용량을 키우기 위해 리튬이 많이 포함된 물질인 ‘리튬 리치 양극’을 사용하는 경우가 많은데 이 경우 충방전 반응 중 활성산소가 발생해 전해액을 분해하고 일산화탄소나 이산화탄소를 발생시켜 오히려 용량이나 수명을 떨어뜨리게 된다. 연구팀은 계산화학적 방법으로 기존 전해액에 말론산이 포함된 풀러렌(MA-C60)이라는 물질을 첨가하는 것만으로 이 같은 문제를 해결할 수 있음을 파악했다.이번에 개발한 MA-C60은 탄소 원자가 축구공처럼 이어진 풀러렌에 말론산을 결합한 물질로 전해액 속에 1% 정도만 첨가하더라도 활성산소를 제거해 전해액이 분해되는 것을 막아주는 역할을 한다. 사람의 몸 속 활성산소를 없애기 위한 항산화효소들처럼 MA-C60는 배터리 내 활성산소를 제거하는 항산화물질 역할을 하는 것이다. MA-C60는 전기 작동 중에 만들어지는 배터리 전해질 속 수분도 효과적으로 제거하는 것으로 확인됐다. 수분 역시 활성산소처럼 배터리의 수명과 성능을 단축시키는 주범으로 지목받아왔다. 최남순 교수는 “이번에 개발된 전해액 첨가제는 활성산소와 물을 제거할 뿐만 아니라 양극 표면에 보호막도 형성시켜 배터리 노화를 방지해준다”라며 “다양한 배터리 양극 소재에도 적용 가능해 고용량 전지의 성능과 수명을 효과적으로 개선하는 기술이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

오일 쇼크가 한창이던 1970년대에는 석유나 천연가스 같은 화석 연료 고갈에 대한 우려가 컸습니다. 당시 확보된 석유 매장량과 늘어나는 화석 연료 소비량을 생각하면 근거 없는 걱정은 아니었습니다. 하지만 수소 같은 차세대 연료를 기반으로 기존의 화석 연료를 대체할 수 있을 것이란 낙관적인 예측을 하는 이들도 있었습니다. 수십 년의 세월이 흐른 후 석유 회사들과 산유국들은 최신 기술을 통해 빠른 속도로 새로운 유전을 찾아냈을 뿐 아니라 셰일 혁명 같은 신기술을 통해 과거에는 추출하기 어려웠던 석유와 가스를 추출하는 방법을 개발해 오히려 생산량이 소비량 증가를 앞서 나가기에 이르렀습니다. 최근에는 코로나19로 소비량이 급감하면서 원유 가격이 믿을 수 없는 수준까지 하락했습니다. 하지만 석유가 고갈되지 않았다고 해서 차세대 에너지가 필요 없는 것은 아닙니다. 지구 온난화로 인해 친환경 에너지에 대한 요구는 날이 갈수록 커지고 있습니다. 세계 주요 기업과 연구소가 전기차 배터리나 수소 연료전지처럼 기존의 화석 연료를 대체할 친환경 에너지 저장 시스템 연구에 매달리고 있습니다. 가장 많은 연구가 이뤄지는 것은 차량용이지만, 최근에는 항공기, 기차, 선박처럼 다른 운송 수단에 적용하려는 시도가 이어지고 있습니다. 스웨덴-스위스 기반의 다국적 제조사인 ABB와 프랑스의 수소 연료전지 관련 제조사인 하이드로겐 드 프랑스(Hydrogène de France, HDF)는 대형 선박용 수소 연료전지 시스템을 개발하기 위한 양해각서(MOU)를 체결했다고 발표했습니다. 이들의 목표는 메가와트(MW)급 선박용 수소 연료전지 시스템 개발입니다. 현재 해양 운송 부분은 전 세계 온실가스 배출량의 2.5%를 차지하고 있습니다. 자동차와 항공기에 비해서 적은 양이지만, 국제해사기구(IMO)는 2050년까지 연간 배출량은 50% 이상 줄이겠다는 목표를 세웠습니다. 하지만 장거리를 항해하는 대형 선박에 대형 디젤 엔진 대신 전기 배터리와 모터를 탑재하기는 쉽지 않습니다. 아무리 배터리 성능이 좋아졌다고 해도 수만 톤에 달하는 선박으로 지구 반대편으로 항해할 만큼의 에너지를 저장하기는 쉽지 않기 때문입니다. 설령 그런 대용량 배터리가 존재한다고 해도 이를 충전하는 데 많은 시간이 소비됩니다. ABB와 HDF는 수소 연료전지가 더 현실적인 대안이라고 생각하고 있습니다. 수소는 리튬 이온 배터리는 물론 화석 연료보다도 에너지 저장 밀도가 높습니다. 수소를 저장하는 것이 문제지만, 대형 선박 내부라면 고압 수소 탱크를 탑재할 수 있는 여유 공간을 확보하기 어렵지 않습니다. 수소를 오랜 시간 보관할 수 있는 안전한 선박용 저장 탱크와 대형 선박을 움직이는 데 충분한 출력을 내는 연료전지만 개발하면 이론적으로 불가능한 일이 아닙니다. 18000TEU급 트리플 E 클래스 머스크(Triple-E class Maersk) 컨테이너선을 움직이려면 60MW의 에너지가 필요합니다. 현재 사용되는 디젤 엔진은 하루 8만 리터의 연료를 소비하면서 상당한 양의 오염 물질과 이산화탄소를 배출합니다. 만약 이를 수소 연료전지 시스템을 바꿀 경우 온실가스 및 배기가스 배출을 0으로 만들 수 있습니다. 수소 연료전지는 배터리처럼 소형화가 어렵고 수소라는 다루기 어려운 물질을 사용한다는 단점이 있지만, 빠르게 충전할 수 있고 에너지 저장 밀도가 높은 장점을 지니고 있습니다. 이런 장점을 생각하면 트럭 같은 대형 차량이나 선박, 발전용으로 전망이 밝다고 생각됩니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국내 연구진이 고무줄처럼 늘어나는 신축성 있는 아코디언 형태의 리튬이온배터리를 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 광전하이브리드연구센터 손정곤(사진) 박사팀은 신축성 있는 전극과 전해질을 개발해 쉽게 휘고 고무줄처럼 늘릴 수 있으며 용량도 큰 리튬이온배터리를 만드는데 성공했다고 31일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘ACS나노’에 실렸다.스마트 밴드 같은 고성능 웨어러블 기기나 몸 속에 삽입하는 이식형 의료전자기기 사용이 늘어나면서 신체의 굴곡이나 인체 장기에 맞게 쉽게 휘어지고 늘어날 수 있는 배터리의 필요성이 늘고 있다. 그렇지만 현재 사용되고 있는 리튬이온배터리는 전극소재가 단단하고 액체 형태의 전해질이 자칫 바깥으로 쉽게 새기 때문에 배터리를 늘리거나 휘어지게 만들기 쉽지 않다.이에 연구팀은 전도성이 높은 원자 두께의 그래핀과 탄소나노튜브를 사용해 신축성 있는 벌집 구조의 아코디언 형태의 배터리를 만들어 고무줄처럼 쉽게 휘고 늘릴 수 있도록 했다. 이번에 개발한 전지는 단순히 신축성만 높이기 위해 고무처럼 에너지 저장이 어려운 소재를 사용한 것이 아니라 배터리의 모든 소재가 에너지를 저장하고 내보낼 수 있도록 만들어졌다. 여기에 액체 전해질을 젤 형태로 바꾸고 젤 전해질이 바깥으로 새지 않도록 한 패키징 소재도 함께 만들었다. 그 결과 배터리 모든 부분이 쉽게 휘어지고 줄일 수 있으며 500번 이상 반복적인 잡아당김에서도 성능을 유지하는 것이 관찰됐다. 손정곤 KIST 박사는 “이번에 개발한 기술은 전극 뿐만 아니라 배터리 전체가 신축성을 갖고 있기 때문에 웨어러블 전자기기나 신체 부착형 의료소자에 손쉽게 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)이 개발중인 전기로만 운항하는 비행기 ‘X-57’의 콘셉트 이미지가 공개했다. NASA가 20년 동안 공을 들이고 있는 전기 비행기 X-57은 기존의 항공기보다 소음이 적을 뿐만 아니라 최대 500% 더 효율적인 것으로 알려져 있다. X-57은 엔진 2개 및 4명을 태울 수 있는 좌석을 갖춘 이탈리아의 테크남 P2006T 항공기를 개조한 것으로, 개조 이후에는 엔진이 전기모터 12개로 교체됐다. 또 효율성이 높은 충전식 리튬 이온 베터리를 사용해 전력을 공급하는 ‘스키니 날개’도 장착된다. 스키니 날개는 순항비행에서 더 높은 효율을 가져다준다. 일반 날개보다 더 얇고 좁은 것이 특징이며, 이 날개에는 60킬로와트(kw) 전기모터 2개와 9킬로와트(kw) 전기모터 12개 총 14개 모터가 달려있다. 해당 항공기는 NASA의 엔지니어와 연구원뿐만 아니라 조종사와 시각디자인 전문가 및 예술가 등 다양한 분야의 사람들이 모여 개발한 것으로 알려져 있다. NASA는 “X-57의 개발이 끝나면 기존 항공기보다 최대 500% 더 높은 에너지 효율을 낼 것”이라면서 “소음이 훨씬 적고 기체 안팎의 공기를 오염시키는 유해물질 배출도 거의 없는 100% 전기 추진 시스템이 장착될 것”이라고 설명했다. 현재 X-57은 캘리포니아주에 있는 NASA 암스트롱 비행연구센터에서 최종 시험단계를 거치고 있다. NASA는 “전기 비행기 X-57은 NASA가 20년 만에 제족한 최초의 유인 전기 항공기가 될 것이며, 동시에 미래의 모든 전기 항공기의 표준 개발에 도움이 될 것”이라며 “이 전기 비행기가 상용화 될 경우 에너지 효율은 최대 500% 높을 것이며 특히 소음 공해 측면에서 매우 이상적일 것”이라고 자평했다. 한편 NASA는 전자기학의 기본 방정식을 고안한 물리학자의 이름을 따서 X-57에 ‘맥스웰’이라는 별칭을 붙였다. X-57의 정식 비행 일정은 아직 공개되지 않았다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 폭발과 화재 위험을 없앤 전기자동차, 에너지저장장치(ESS)용 차세대 배터리 신소재를 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 에너지소재연구단 연구팀은 기존 배터리에 사용되는 액체전해질과 똑같은 성능을 가진 차세대 배터리용 신소재를 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’에 실렸다. 현재 전기차나 ESS에 쓰이는 배터리는 액체전해질을 사용한 리튬이온전지이다. 리튬이온전지 속 액체전해질은 안전성이 떨어져 폭발이나 화재 발생 가능성이 크다는 문제가 있다. 이 때문에 최근에는 전해질을 포함해 배터리 구성요소 모두를 고체로 만든 전고체전지 기술 개발이 활발하다. 그러나 고체전해질은 리튬 이온의 이동이 쉽지 않다는 문제가 있다. 연구팀은 ‘아지로다이트’라고 불리는 황화물 결정 구조를 활용해 이온전도성이 높은 고체전해질을 개발했다. 연구팀은 아지로다이트 구조의 특정 원자위치에 염소(Cl)를 선택적으로 치환해 리튬이온이 좀 더 쉽게 이동하도록 만들어 상온에서 기존 액체전해질과 동등한 수준인 이온전도도를 확보했다.또 이번에 개발한 새로운 합성법을 활용하면 슈퍼 이온전도성 소재의 제작 속도도 높일 수 있다. 기존 공정은 합성에 수 일 이상이 필요하지만 이번 공정은 고에너지공정과 적외선 급속 열처리 기술을 조합한 간단한 합성법으로 공정시간을 10시간 내로 단축했다. 이에 따라 슈퍼 이온전도성 소재의 상용화에도 크게 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다. 김형철 KIST 박사는 “이번 연구는 폭발과 화재 위험을 없앤 슈퍼 이온전도성 소재를 쾌속 공정으로 합성할 수 있도록 해 대량생산과 상용화까지도 가능하게 했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고려아연이 울산에 연간 1300만t 규모의 전해동박 생산공장을 세운다. 울산시는 24일 울산시청 상황실에서 종합비철금속 제련회사 고려아연과 전해동박 생산공장 신설을 위한 투자양해각서(MOU)를 체결했다고 밝혔다. 고려아연은 1차로 1527억원을 투입해 온산국가산업단지 내 온산제련소 인근 1만 8981㎡ 부지에 연간 1만 3000t 규모의 전해동박 생산공장을 2022년 10월까지 건설한다. 시장 전망에 따라 2만 6000t급으로 증설할 방침이다. 동으로 도금된 얇은 판인 전해동박은 전기·전자 제품 회로 기판의 재료로 쓰이고, 특히 리튬이온전지 등 2차전지 생산을 위한 핵심 소재다. 울산시는 고려아연이 신규투자를 원활하게 할 수 있도록 각종 인허가 등에 행정지원을 제공할 예정이다. 고려아연의 생산공장 신설은 코로나19로 기업투자가 위축된 가운데 71명의 새로운 고용창출 성과를 내며 지역의 전지·소재 산업에 활력을 불어넣을 것으로 예상된다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

지구온난화로 인한 기후변화 때문에 다양한 환경문제가 발생하면서 전기자동차에 대한 관심이 높아지고 있다. 전기차의 배터리 성능과 용량이 늘고는 있지만 가솔린, 디젤로 움직이는 내연기관차에 비해서는 부족한 것이 사실이다. 국내 연구진이 배터리 전해액에 소량의 첨가제를 넣는 것만으로도 배터리의 용량과 수명을 늘려 전기차가 거의 하루 종일 달릴 수 있는 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 연구팀은 리튬이온 배터리 전해액에 아미노 실레인이라는 첨가제를 약간 넣어 전극을 약화시키는 불순물이 만들어지는 것을 억제하고 보호막을 만들어 배터리 성능을 높일 수 있는 기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 기술은 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’에 실렸다. 리튬이온 배터리는 리튬이온이 전극(+/-)을 오가며 충전과 방전을 하며 전기를 만들어 낸다. 전해액은 배터리에서 리튬이온이 오가는 통로이면서 전극표면과 반응해 보호막을 만든다. 전기차에 쓰이는 고용량 배터리는 니켈함량이 60% 이상인 니켈리치 소재로 전극을 만들어 사용한다. 문제는 니켈리치 소재 배터리는 반응성이 커서 전해액을 쉽게 분해시켜 배터리 성능을 약화시킨다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 기존 배터리 전극과 전해액에 아미노 실레인이 포함된 첨가제를 살짝 넣는 것만으로 배터리의 성능과 용량을 늘리는 방법을 찾아냈다. 이번에 개발한 첨가제는 전극 보호막을 파괴하는 성분이 만들어지는 것을 억제하면서 새로운 보호막을 만들어 전극을 보호하고 전해액 분해를 차단했다. 연구팀에 따르면 이번에 새로 개발된 전해액 첨가제를 전체 전해액의 0.5% 수준만 더하더라도 전극을 보호하고 배터리 성능을 높일 수 있다는 것을 확인했다. 최남순 교수는 “수명이 긴 리튬이온배터리를 만들기 위해서는 전극 보호막을 만들고 보호막을 공격하는 물질까지 제거할 수 있어야 한다”라며 “이번 연구는 니켈리치 양극과 흑연 음극의 계면구조 보호를 위한 전해액 첨가제의 새로운 역할을 밝혀냈다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수명·안전성 높이고 크기는 절반 축소 전기차 한 번 충전 시 800㎞ 주행 가능삼성전자가 차세대 배터리로 각광받고 있는 ‘전(全)고체전지’의 수명은 높이면서 크기는 반으로 줄이는 원천 기술을 세계적인 학술지 네이처 에너지에 공개했다고 10일 밝혔다. 삼성전자 종합기술원이 주도한 이번 연구로 전기자동차 주행거리가 획기적으로 늘어날 것으로 기대된다. 배터리를 한 번 충전하면 800㎞를 주행할 수 있고 1000회 이상 재충전할 수 있다는 게 회사 측 설명이다. 전고체전지는 배터리 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체에서 고체로 대체하는 전지다. 기존 리튬이온전지보다 대용량을 구현할 수 있고 안전성을 높인 것이 특징이다. 일반적으로 전고체전지 배터리 음극 소재로 사용되는 ‘리튬 금속’은 전고체전지의 수명과 안전성을 낮추는 ‘덴드라이트’를 해결해야 하는 문제를 배태하고 있다. 배터리를 충전할 때 리튬이 음극 표면에 적체하며 나타나는 나뭇가지 모양의 결정체인 덴드라이트(수지상결정)가 배터리 분리막을 훼손하기 때문이다. 이런 문제를 막기 위해 연구진은 전고체전지 음극에 5마이크로미터(100만분의1미터) 두께의 은·탄소 나노입자 복합층을 적용한 ‘석출형 리튬음극 기술’을 세계 최초로 적용했다. 그 결과 전고체전지의 안전성은 강화하면서 기존보다 배터리 음극 두께를 얇게 만들어 에너지 밀도를 높일 수 있게 됐다. 리튬이온 전지보다 크기를 절반 수준으로 줄일 수 있게 된 것이다.연구를 이끈 임동민 삼성전자 종합기술원 마스터(임원급 연구원)는 “이번에 전기차 주행거리를 혁신적으로 늘리는 핵심 원천기술을 개발한 만큼 앞으로도 전고체전지 소재와 양산 기술 연구를 통해 차세대 배터리의 한계를 극복해 나가겠다”고 말했다. 정서린 기자 rin@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 사람 지문보다 작아 전자 칩에도 일체화할 수 있는 ‘초소형 슈퍼 커패시터(초고용량 축전지)’를 개발했다. 이상영 에너지 및 화학공학부 교수팀은 전자 부품들과 일체화할 수 있는 ‘칩 형상의 마이크로 슈퍼 커패시터’를 개발했다고 10일 밝혔다. 슈퍼 커패시터는 탄소 소재의 활성탄에서 전자가 붙고 떨어지는 현상을 이용해 전기를 저장·사용하는 전지다. 리튬을 쓰는 이차전지보다 출력이 크고 수명이 긴 장점이 있다. 특히 반도체 제작 공정을 통하면 초소형화도 가능해 사물인터넷(IoT) 기기나 입는 전자기기 등에 적합하다. 초소형 슈퍼 커패시터를 전자부품에 직접 연결해 ‘전원 일체형 전자기기’를 만들 수 있다. 그러나 반도체 제작 공정 중 발생하는 열이나 화학물질에 의해 전자부품이 손상될 우려가 있어 그동안 전자부품에 직접 슈퍼 커패시터를 결합하기 어려웠다. 잉크젯 프린팅으로 전자부품 위에 슈퍼 커패시터를 결합하는 방식도 정밀도가 떨어졌다. 이에 연구진은 ‘전기수력학 프린팅’ 기법을 이용해 문제를 해결했다. 전극물질과 전해질을 잉크처럼 써서 부품 위에 찍어내는 방식은 잉크젯 프린팅과 같지만, 정전기적 힘으로 잉크가 번지는 현상을 줄여 정밀도를 높였다. 일반 잉크젯 프린팅 기법은 잉크를 뿜어내기 때문에 각 물질이 퍼지게 되는데, 정전기적 힘을 이용한 기법은 잉크를 잡아당겨 번짐이 적다. 이 기법을 쓰면 선폭 1㎛(마이크로미터·1㎛는 100만 분의 1ｍ) 이하까지 정밀하게 프린팅할 수 있다. 연구진은 이 기법으로 가로 8㎜, 세로 8㎜ 크기의 칩에 전지 36개를 만들어 직렬 연결하는 데 성공했다. 이 전지들은 온도 80도에서도 잘 작동해, 실제 전자부품 작동 과정에서 발생하는 고열도 견딜 수 있다. 또 이 전지들은 병렬이나 직렬로 자유롭게 연결할 수 있어 소형기기에 맞춤형 전원 공급이 가능하다. 마이크로 슈퍼 커패시터를 각 부품에 적용하면 독립적으로 구동할 수 있어 IoT 시대를 이끌 기술로도 주목받는다. 이 교수는 “IC칩처럼 좁은 기판 위에 전지를 고밀도로 집적해 공간 제약 없이 전지 성능을 자유롭게 조절할 수 있는 기술”이라며 “좁은 공간에 전지를 집적하는 기술은 슈퍼 커패시터뿐 아니라 다른 전기화학 시스템과 장치에도 확장 적용할 수 있다”고 기대했다. 이번 연구는 미국과학진흥협회(AAAS)가 발행하는 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 6일자에 게재됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

삼성전자가 차세대 배터리로 각광받고 있는 ‘전고체전지’의 수명은 높이면서 크기는 반으로 줄이는 원천 기술을 세계적인 학술지 네이처 에너지에 공개했다고 10일 밝혔다.삼성전자 종합기술원이 주도한 이번 연구로 전기 자동차 주행 거리가 획기적으로 늘어날 것으로 기대된다. 배터리를 한 번 충전하면 800km를 주행할 수 있고 1000회 이상 재충전할 수 있다는 게 회사 측 설명이다. 전고체전지는 배터리 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체에서 고체로 대체하는 전지다. 기존 리튬이온전지보다 대용량을 구현할 수 있고 안전성을 높인 것이 특징이다. 일반적으로 전고체전지 배터리 음극 소재로 사용되는 ‘리튬 금속’은 전고체전지의 수명과 안전성을 낮추는 ‘덴드라이트’를 해결해야 하는 문제를 배태하고 있다. 배터리를 충전할 때 리튬이 음극 표면에 적체하며 나타나는 나뭇가지 모양의 결정체인 덴드라이트(수지상결정)가 배터리 분리막을 훼손하기 때문이다.이런 문제를 막기 위해 연구진은 전고체전지 음극에 5마이크로미터(100만분의 1미터) 두께의 은·탄소 나노입자 복합층을 적용한 ‘석출형 리튬음극 기술’을 세계 최초로 적용했다. 그 결과 전고체전지의 안전성은 강화하면서 기존보다 배터리 음극 두께를 얇게 만들어 에너지 밀도를 높일 수 있게 됐다. 리튬이온 전지보다 크기를 절반 수준으로 줄일 수 있게 된 것이다. 연구를 이끈 임동민 삼성전자 종합기술원 마스터(임원급 연구원)는 “이번에 전기차 주행거리를 혁신적으로 늘리는 핵심 원천기술을 개발한 만큼 앞으로도 전고체전지 소재와 양산 기술 연구를 통해 차세대 배터리의 한계를 극복해 나가겠다”고 말했다. 정서린 기자 rin@seoul.co.kr

초소형 전자기기, 웨어러블 컴퓨터와 같은 사물인터넷(IoT) 기기들이 늘어나면서 수명이 길고 출력은 높으면서 크기가 작은 전원기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내 연구진이 사람의 지문 폭만큼 작은 크기의 전원기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 연구팀은 전자부품들과 일체화시켜 사용할 수 있는 칩 형태의 초소형 슈퍼커패시터를 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 최신호(6일자)에 실렸다. 현재 많이 사용되고 있는 리튬이차전지는 리튬이온의 화학적 반응을 통해 충전과 방전하지만 슈퍼커패시터는 탄소소재의 활성탄에 전자가 붙고 떨어지는 현상을 이용해 충전과 방전을 한다. 리튬이차전지와 비교했을 때 충전량은 적지만 순간적으로 고출력을 낼 수 있으며 수명이 길다는 장점이 있다. 또 초소형화가 가능해 IoT 기기나 웨어러블 디바이스에 적용해 전원 일체형 전자기기를 만들 수 있다. 그렇지만 제작 과정에서 발생하는 열이나 화학물질로 인해 전자부품이 손상될 우려가 커서 전자부품에 직접 슈퍼커패시터를 결합하는 것이 쉽지 않았다. 이에 연구팀은 잉크젯 프린팅 기술처럼 전극물질과 전해질을 잉크처럼 부품 위에 찍어내지만 정전기적 힘으로 잉크가 번지는 현상을 줄여 정밀도를 높이는 ‘전기수력학 제트 프린팅’ 기술을 사용했다. 연구팀은 이번 기술을 활용해 동전보다 작은 가로 세로 각각 0.8㎝ 크기의 칩 위에 전지 36개를 올리고 직렬 연결하는데 성공했다. 또 80도의 온도에서도 작동하는 것이 확인돼 실제 전자부품이 작동하는 과정에서 나타나는 발열에도 견딜 수 있는 것으로 확인됐다. 이상영 UNIST 교수는 “이번 기술은 IC칩처럼 좁은 기판 위에 전지를 고밀도 집적이 가능해 공간제약 없이 전지 성능을 자유롭게 조절가능해졌다는데 의미가 크다”라며 “직렬 뿐만 아니라 병렬로도 자유롭게 연결 가능해 소형기기에 맞춤형 전원 공급이 가능하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

대림산업, 합성고무 수술 장갑 세계 1위 美 크레이튼社 사업부 6200억원에 인수 GS건설, 올초 2차 전지 재활용사업 가세 현대산업개발·SK건설 등도 사업 다각화“집 지어서 돈 버는 시대는 끝났다.” 건설사들이 잇달아 신사업에 뛰어들고 있다. 정부의 잇단 부동산 규제 강화와 주택시장 침체, 코로나19로 인한 경기불황으로 어려움이 가중되자 석유화학, 항공, 전지 등 새로운 사업으로 돌파구를 찾기 위한 것이다. 대림산업은 9일 글로벌 합성고무 수술용 장갑 시장에서 점유율 1위인 미국 크레이튼사의 카리플렉스 사업부를 품에 안았다고 발표했다. 인수금액은 5억 3만 달러(약 6200억원)다. 크레이튼은 고부가가치 기능성 석유화학 제품을 제조하는 글로벌 기업으로, 세계 70여개국에 제품을 판매한다. 대림은 이번 인수로 크레이튼의 ‘브라질 라텍스·합성고무 생산 공장’과 ‘네덜란드 연구개발(R&D)센터’를 포함한 원천기술을 확보하게 됐다. 이를 통해 궁극적으로 고기능 라텍스, 접착제 원료, 코팅 등 고부가가치 석유화학 사업을 대림의 신성장 동력으로 삼겠다는 구상이다.대림은 첨단 신소재 사업 육성에도 적극적으로 나설 방침이다. 대표적인 것이 합성고무·라텍스로 만드는 수술용 장갑, 주사용기 고무마개 등 의료용 소재다. 김상우 대림 부회장은 “현재 코로나19로 수술용 장갑 소재의 글로벌 공급이 부족한 상황”이라면서 “해외 기술·수입 의존도가 높은 의료용 소재 국산화를 통해 의료용 신소재 산업 생태계 구축에 나설 계획”이라고 설명했다. GS건설은 전기차에 쓰이는 2차 전지 재활용 사업에 올 초 뛰어들었다. 전기차 대중화에 발맞춰 배터리 재활용이 고성장이 기대되는 신산업이라는 판단에서다. 우선 2022년까지 1000억원을 투자해 포항시 재활용 규제자유특구 약 12만㎡ 부지에 공장을 짓는다. 이 공장은 2차 전지에서 니켈, 코발트, 리튬, 망간 등의 금속을 추출하는 시설이다. HDC현대산업개발은 2조 5000억원을 들여 지난해 말 아시아나항공 인수를 확정했다. 기존에 보유한 호텔과 면세점, 레저 등에 항공사를 접목하면 시너지가 클 것이란 계산에서다. SK건설은 연료전지 주기기 제작업체인 미국 블룸에너지와 합작법인 설립을 마치고 이르면 올해부터 국내에서 고체산화물 연료전지를 생산한다. 반도건설은 해외사업, 토목사업을 넘어 최근에는 한진칼 지분을 매입해 경영 참여를 선언하기도 했다. 건설사 관계자는 “코로나19로 인해 분양일정에 차질이 빚어진 데다 확진환자 발생 등으로 공사기간까지 늘어났는데 민간택지 분양가 상한제까지 본격화되면 분양가가 낮아져 건설사들이 설 곳은 더 줄어들 것”이라며 “가뜩이나 중견건설사는 대형건설사보다 재건축 등 정비사업 수주가 힘든 만큼 ‘실험’ 단계인 신사업이 향후 어떻게 자리잡느냐가 생존의 관건이 될 것”이라고 말했다. 백민경 기자 white@seoul.co.kr

30년 전 지구에 떨어진 운석에서 지구 밖에서 온 것으로 추정되는 단백질이 처음으로 발견됐다는 연구 결과가 나왔다. 2일(현지시간) 미국 폭스뉴스 등에 따르면, 미 하버드대 등 공동연구진은 1990년 북아프리카 국가인 알제리에 떨어진 한 운석에서 지금까지 지구에서 볼 수 없었던 구조를 지닌 유기체를 발견했다.연구진이 ‘액퍼086’(Acfer 086)라는 이름의 질량 173g짜리 운석을 첨단 장비로 분석한 결과, 단백질 추정 물질이 검출됐다. 이들 연구자는 이 물질에 헤몰리신(hemolithin)이라는 이름을 붙였다.연구진에 따르면, 헤몰리신은 아미노산의 일종인 글리신의 끝부분을 철과 산소 그리고 리튬이 덮고 있는 구조를 지니고 있다. 이번 연구에서 연구진은 헤몰리신의 구성 성분도 자세히 살폈다. 분석 결과, 헤몰리신은 구조적으로 지구상 단백질과 비슷하긴 하지만 수소와 중수소(동위원소)의 비율은 지구상 어떤 단백질과도 같지 않은 것으로 나타났다. 오히려 이 비율은 태양계 가장 바깥쪽에서 먼지와 얼음이 둥근 띠 모양으로 결집돼 있는 거대한 집합소인 오르트 구름에서온 장주기 혜성들과 비슷한 것으로 전해졌다. 이에 대해 연구진은 “이는 이 단백질이 외계에서 온 것일 수도 있음을 시사한다”면서도 “물질의 구조를 고려하면 약 46억 년 전 원시 태양계의 원반에서 형성됐을 가능성도 있다”고 설명했다. 한편 이번 연구 결과는 미국 코넬대가 운영하는 출판 전 논문 투고 사이트 ‘아카이브’(Arxiv)에 먼저 공개됐으며, 미국 국립과학원회보(PNAS)에 제출돼 동료 심사 중인 것으로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

랜드로버 ‘뉴 디스커버리 스포츠’는 그저 평범한 준중형 수입 SUV가 아니었다. 일반 도로에서는 가솔린 세단처럼 조용했고, 오프로드에서는 놀라운 돌파력을 보여 줬다. ‘어디든 갈 수 있는 프리미엄 패밀리 SUV’라는 표현에 고개가 끄덕여졌다. 랜드로버가 ‘프리미엄 SUV 명가’라고 불리는 이유를 증명하는 순간이었다. 재규어랜드로버코리아는 지난달 6~7일 강원 홍천에서 뉴 디스커버리 스포츠 출시와 함께 시승행사를 개최했다. 시승 모델은 2.0ℓ 4기통 터보 디젤 엔진이 장착된 ‘D180 SE’였다. ●언덕·진흙·수로… 거칠 것이 없다 시승의 하이라이트는 오프로드 주행 체험이었다. 언덕, 진흙, 범피, 모래, 수로, 자갈, 사면경사로 등으로 이뤄진 1.5㎞ 거리의 과격한 장애물 코스였다. 차량에 탑승해 오프로드 코스에 진입했다. 약 30도 정도 경사진 가파른 언덕이 눈앞에 나타났다. 내리막길로 한 번 내려간 뒤 오르는 코스여서 언덕이 상당히 높아 보였다. 경사로에 진입하니 하늘만 보일 뿐 길이 아예 보이지 않았다. 혹시나 언덕 아래로 굴러떨어지진 않을까 두려움이 밀려왔다. 하지만 뉴 디스커버리 스포츠는 그게 뭐가 대수냐는듯 아무렇지도 않게 언덕을 타고 넘었다. 급경사를 내려갈 때에는 브레이크를 따로 밟지 않아도 제동 장치가 자동으로 작동했다. 한쪽 바퀴가 공중에 뜰 정도로 구덩이가 깊게 팬 범피 구간에서는 바퀴 4개의 구동력을 상황에 따라 분산해 부드럽게 탈출했다. 수로에 진입하니 차량의 3분의1이 물에 잠겼다. 수심은 뉴 디스커버리 스포츠의 도강 한계인 600㎜에 거의 근접한 550㎜였다. 물이 창문 높이까지 일렁일 정도였다. 하지만 차량은 아무렇지도 않게 쭉쭉 전진했다. ●180마력… 쭉쭉 뻗어가는 힘은 다소 부족 뉴 디스커버리 스포츠는 오프로드뿐만 아니라 온로드(일반 도로)에서도 신선한 충격을 줬다. 디젤 SUV인데도 세단에 버금갈 정도로 조용했다. 특히 서스펜션의 접지력이 좋아 꼬불꼬불한 곡선 주로에서 쏠림현상이나 흔들림이 적었다. 오프로드 성능이 뛰어난 차량은 일반적으로 온로드 주행에선 가속 페달을 밟았을 때 반응이 다소 느릴 때가 많다. 하지만 뉴 디스커버리 스포츠는 도로 상황이나 지형을 가리지 않고 준수한 성능을 보여줬다. 마치 도심용 SUV와 레저용 SUV를 하나로 합쳐 놓은 듯했다. 다만 최대토크가 43.9㎏·m인 만큼 순간 가속력과 회전력은 뛰어난 반면 최고출력은 현대차 쏘나타 센슈어스, 기아차 K5 1.6 터보 모델과 같은 180마력 정도여서 고속 주행에서 쭉쭉 뻗어 나가는 힘은 다소 부족했다.뉴 디스커버리 스포츠에는 마일드 하이브리드(MHEV) 시스템이 적용됐다. 시속 17㎞ 이하로 주행할 때 엔진이 멈추고, 리튬·이온 배터리가 벨트 통합형 스타터 발전기(BiSG)를 구동한다. 발전기에 저장된 에너지는 가속 페달을 밟을 때 회전력을 제공하며 엔진 구동을 보조한다. D180 SE 모델의 연비는 11.5㎞/ℓ다. 재규어랜드로버코리아 관계자는 “마일드 하이브리드 시스템을 적용해 연비 효율을 6% 개선했다”고 설명했다. 다양한 첨단 기술 중에서는 노면의 상태를 자동으로 감지해 최적의 주행 모드를 설정해 주는 ‘전자동 지형반응 시스템’과 노면 상태에 따라 파워트레인과 브레이크 시스템을 자동으로 제어해 주는 ‘전지형 프로그레스 컨트롤’(ATPC)이 가장 인상적이었다. 실내 디자인은 영국차 특유의 깔끔하면서도 현대적인 느낌을 준다. 부드러운 카펫 소재로 마감이 이뤄졌고, 스피커는 메르디안 사운드 시스템을 채택했다. 12.3인치 고화질(FHD) 계기판은 차량 속력과 RPM, 연료 잔량 등 기본 정보뿐만 아니라 지도와 내비게이션 등도 보여준다. 10.25인치 ‘터치 프로2’ 디스플레이는 차량의 제원을 비롯해 다양한 인포테인먼트를 제공한다. 차량 하부와 사이드 미러에 장착된 3개의 카메라가 노면 상태를 촬영해 보여 주는 ‘클리어 사이트 그라운드 뷰’ 기능을 통해 전방에 다가오는 장애물이나 둔턱도 확인할 수 있다. 공기조절장치 버튼은 별도의 터치식으로 마련해 직관성을 높였다. ZF 9단 자동 변속기는 작동하기 편리한 스틱형으로 장착됐다. 룸미러는 외부 카메라로 촬영한 후방 영상을 보여 주는 ‘클리어 사이트 룸미러’가 적용됐다. D180 SE 모델의 판매 가격은 7270만원이다. 홍천 이영준 기자 the@seoul.co.kr

포스코는 2차전지 소재사업을 미래 신사업으로 선정하고 역량 높이기에 나섰다. ▲양·음극재 생산능력 확충 ▲마케팅 역량 강화 ▲차세대 제품 연구개발(R&D) 강화 등을 추진하고 있다. 특히 포스코는 호주 리튬광산과 아르헨티나 염호 자원에서 리튬을 상업 생산하기 위한 설비 투자에 많은 노력을 기울이고 있다. 리튬은 미래차로 주목받는 전기차에 탑재되는 배터리 핵심 소재다. 포스코는 지난해 8월 중국 저장성에 해외 첫 양극재 공장을 준공하며 글로벌 2차전지 소재 시장에 본격 진출했다. 포스코케미칼은 LG화학과 올해부터 2022년까지 3년간 1조 8533억원 규모의 하이니켈계 NCM 양극재 공급 계약을 체결했다. 세계경제포럼(WEF)은 지난해 7월 포스코를 세계 제조업의 미래를 선도할 ‘등대공장’으로 선정했다. 등대공장은 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터 등 4차 산업혁명의 핵심기술을 도입해 세계 제조업의 미래를 혁신적으로 이끈 기업에 수여된다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

“휘발유처럼 가연물 맞지만 점화원 아냐 분리막 철도 못 뚫어… 이물질 발화 안 돼” LG, 문제된 난징 생산 배터리 전량 교체6일 정부 조사단이 에너지저장장치(ESS) 화재 원인을 배터리 이상으로 지목하자 당사자인 삼성SDI와 LG화학이 일제히 반발했다. 두 회사 모두 “배터리를 화재의 직접적 원인으로 볼 수 없다”며 조사단의 결론과는 정반대의 주장을 했다. “이미 조사단에 수차례 해명을 했는데 왜 이런 결론을 냈는지 모르겠다”는 격양된 반응도 업계에서 흘러나왔다. LG화학과 삼성SDI는 배터리 내부 발화 시 나타나는 ‘용융흔적’이 꼭 배터리 내부 화재의 근거로 쓰일 수는 없다고 입을 모았다. LG화학 측은 “배터리 외 다른 부분에서 화재가 발생하더라도 그것이 배터리로 전이되면서 흔적이 생길 수 있다”면서 “내부 발화라고 단정할 수 없다”고 주장했다. 삼성SDI는 “ESS 화재 발화 지점은 배터리에서 시작됐지만 화재 원인은 다양하다”면서 “휘발유도 성냥불 같은 점화원이 있어야 불이 난다. ESS에서 배터리는 유일하게 에너지를 갖고 있기 때문에 가연물로서 화재를 확산시키는 역할을 할 뿐 점화원은 아니다”라고 반박했다. 두 회사는 조사단이 분리막, 양극판, 음극판 등에 발생한 이물질을 근거로 ‘배터리 이상 현상’이라 지적한 것에 대해서도 배터리 문제가 아니라고 주장했다. 음극활물질에서 발생한 돌기, 배터리 분리막의 리튬 석출물 등은 화재로 이어지는 결함이 아니라는 것이다. LG화학 측은 “발견된 이물질은 LG화학의 안정성 강화 분리막을 관통해 화재를 유발하는 것이 불가능하다”면서 “리튬 석출물이 나오면 발화로 이어지는지 실험해 봤는데 화재가 발생하지 않았다. 배터리 분리막은 강도가 높은 입자인 철로도 뚫을 수 없을 정도로 단단하다”고 했다. 또 “리튬 석출물은 리튬이온이 전해질을 통해 음극과 양극 사이를 오가는 사이 자연스럽게 생길 수밖에 없는 물질”이라고 강조했다. 삼성SDI는 분리막 황반점과 갈변현상 등에 대해 “피부가 노화해도 건강상 문제가 없는 것과 마찬가지”라며 화재 원인이 될 수 없다고 주장했다. LG화학은 배터리 문제를 인정하진 않지만 ESS 산업의 신뢰 회복을 위해 이번에 문제가 된 배터리(2017년 중국 난징 공장 생산품)가 적용된 국내 ESS 사이트 250여곳의 배터리를 교체하겠다고 밝혔다. 삼성SDI도 지난해 10월 ESS에 특수 소화시스템을 전면 도입하는 내용의 대책을 발표했다. 다만 이번 조사 결과로 ESS 국내외 사업 확장에 타격이 불가피해졌다. 최근 중국 업체들이 ESS 시장에서 약진하고 있는 상황이라 국내 업체들이 주춤한 사이 주도권을 빼앗길 수 있다는 우려가 나온다. 또 배터리 이상이라는 정부 발표를 근거로 보험사들이 업체에 구상권 소송을 제기할 가능성도 엿보인다. 제조업체들은 배터리 이상을 인정하지 않기 때문에 치열한 다툼이 예상된다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr