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

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

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

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

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

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

“5곳 중 4곳 화재 모두 배터리 발화 지점” 1차때 “배터리 문제 확인 안돼”와 상반 배터리 이물질·전압 범위 넘어선 방전도 산업부, 충전율 80~90%로 하향 이행 땐 업계 부담 완화 위해 전기료 깎아주기로6일 민관합동조사단이 에너지저장장치(ESS) 화재 원인으로 배터리 이상을 지목한 건 지난해 발표한 1차 조사 결과와는 상반된 것이다. 당시 조사단은 배터리 보호시스템이 제 역할을 못했다고 지적했지만 배터리 자체에 문제가 있는 건 아니라고 판단했다. 하지만 이후에도 화재가 계속 발생하고 부실조사 논란이 일자 배터리 과거 운영기록을 분석하는 등 정밀조사를 벌여 다른 결론을 냈다. ESS 화재는 2017년 8월로 거슬러 올라간다. 전북 고창 풍력발전소 ESS를 시작으로 지난해 5월까지 태양광·풍력 발전소 등에서 무려 23건의 화재가 발생했다. 이에 조사단은 지난해 6월 조사 결과를 발표하고 ▲배터리 보호시스템 미흡 ▲운영환경관리 미흡 ▲설치 부주의 ▲통합보호·관리체계 미흡 등을 화재 원인으로 지목했다. 배터리 이상은 확인되지 않았다고 선을 그었다. 하지만 지난해 8월 충남 예산 태양광발전소를 시작으로 강원 평창, 경북 군위, 경남 하동·김해 등 5곳의 ESS에서 잇따라 불이 나자 2차 조사단이 꾸려졌다. 이번 조사에선 소방방재청의 화재현장 운영기록과 폐쇄회로(CC) TV를 통해 발화 지점을 추정했다. 또 화재로 배터리가 완전히 소실된 경우 같은 시기에 제조된 동일한 배터리가 설치된 비슷한 사업장을 분석했다. 배터리를 직접 해체해 분석하고 입체 단층 촬영(3D 엑스레이)도 진행했다.조사단은 이런 과정을 거쳐 하동을 제외한 4곳의 ESS에서 발생한 화재는 배터리 이상이 원인이라고 판단했다. 조사단은 우선 이들 화재 모두 배터리가 발화 지점으로 분석된다고 밝혔다. 또 예산과 군위 ESS에선 화재 현장에서 수거한 배터리에서 내부 발화로 인해 녹아내린 흔적이 확인됐다고 설명했다. 예산 ESS와 유사한 운영기록을 가진 다른 배터리에선 분리막에 리튬 성분 등이 검출됐다고 덧붙였다. 평창 ESS에선 과거 운영기록을 통해 상·하한 전압의 범위를 넘는 충·방전 현상이 발견됐고 유사한 다른 배터리 분리막에서 구리 성분이 검출됐다. 김해 ESS에선 화재 발생 6개월간 배터리 전압 편차가 컸던 걸 확인했다. 다만 하동 ESS에선 배터리 절연 성능이 저하됐던 현상이 확인됐으나 배터리 이상으로 볼 수 있는 명확한 근거는 발견되지 않았다. 김재철(숭실대 교수) 공동조사단장은 “1차 조사 때는 조사 대상 배터리가 모두 소실된 데다 운영기록도 없어 정확한 원인 분석에 어려움이 있었다”며 “하지만 1차 조사 등을 계기로 ESS가 운영기록 등을 남겨 보다 정밀한 분석이 가능했다”고 말했다. 산업통상자원부는 이번 조사 결과를 바탕으로 안전대책을 발표하고 신규 ESS의 배터리 충전율을 80(실내)~90%(실외)로 제한하도록 했다. 기존 시설에도 같은 비율을 권고했다. 대신 충전율 하향 권고를 이행하면 업계 부담 완화를 위해 전기요금을 깎아주는 한전 할인특례를 개선하기로 했다. 또 정확한 원인 분석을 위해 각 ESS에 운영 데이터를 별도 보관(블랙박스)하도록 권고했다. 세종 임주형 기자 hermes@seoul.co.kr

매출액 0.9% 감소, 당기순이익 4.8% 증가WTP 제품 판매량 사상 첫 1000만t 돌파부채비율은 1.9%포인트 감소… 9년 만 최저포스코 “시황 악화 속 재무건전성은 강화” 포스코는 지난해 연결기준 영업이익이 3조 8689억원을 기록했다고 31일 공시했다. 2018년보다 30.2% 감소한 수치다. 매출액은 64조 3668억원으로 0.9% 줄었다. 당기순이익은 4.8% 증가한 1조 9826억원으로 집계됐다. 포스코 측은 “세계 경기둔화와 수요산업 침체, 보호무역주의 강화 등 어려운 판매 여건과 철광석·석탄의 원료가 상승으로 수익성이 악화하는 환경에서도 전년보다 40만t 늘어난 3599만t을 판매했다”면서 “특히 고부가가치 제품인 월드톱프리미엄(WTP) 제품 판매량은 사상 처음으로 1000만t을 돌파했다”고 밝혔다. 그룹사의 실적은 개선됐다. 포스코인터내셔널은 미얀마 가스전 생산·판매 호조로 최대 영업이익을 달성했다. 포스코에너지는 천연액화가스(LNG) 직도입, 연료전지 구조개편으로 영업이익을 회복했다. 별도기준 매출액은 30조 3735억원으로 0.9%, 영업이익은 2조 5864억원으로 32.1% 줄었다. 당기순이익은 1조 1757억원으로 9.6% 증가했다. 포스코 측은 “시황이 악화됐지만 재무건전성은 강화됐다”고 설명했다. 연결기준 부채비율은 1.9%포인트 감소한 65.4%로 2010년 이후 최저 수준이었다. 순차입금은 7조 9782억원으로 1조 5534억원이 줄었다. 자금 시재는 1조 7857억원 증가한 12조 4634억원을 기록하며 유동적 대응을 강화했다. 포스코 관계자는 “국내외 시황의 등락이 있으나 고부가가치 강종 개발 및 판매, 효율적인 생산구조를 통한 원가경쟁력 우위, 지속적 설비투자를 통한 생산경쟁력 유지, 다양한 고객 및 제품군 확보에 따른 높은 시장변화 대응성을 바탕으로 글로벌 경쟁사보다 높은 수익성을 유지하고 있다”고 설명했다.　 포스코는 이날 이사회에서 2018년에 이어 지난해 주당 배당금을 1만원으로 의결하며 주주환원 강화 기조를 유지하기로 했다. 향후 3년간 배당성향에 대해서는 30% 수준을 목표로 제시했다. 포스코는 2004년부터 안정배당 정책 시행으로 주당 8000~1만원 수준의 배당을 유지하고 있다. 2016년 2분기부터는 장기투자자 주주가치 제고를 위해 분기배당제를 실시하고 있다. 포스코는 2020년 시황에 대해 “최근 국내 유통가격과 중국, 미국 등 글로벌 철강 가격이 모두 회복세를 보이며 반등 추세가 지속될 것”이라면서 “지난 15일 미중 무역협상 1단계 합의안 서명이 완료되며 대외적 불안요인이 일부 해소된 것도 시황 회복에 긍정적 영향을 줄 것”이라고 전망했다. 앞으로 포스코는 안정적인 영업이익을 확보하고 미래시장을 선도할 수 있는 제품을 WTP 제품으로 선정하고 지속적으로 판매를 늘리고, 지역 및 산업별 적정 가격정책으로 수익성을 확보해 나갈 방침이다. 또 미래 모빌리티 전환 등과 같은 수요 산업에 대응하고자 친환경차 대상으로 통합 마케팅 체제를 구축하고, 친환경·프리미엄 강건재 제품은 기존 시장과 차별화를 통해 판매 기반을 확충하겠다는 계획도 밝혔다. 미래 신사업에 대해서는 이차전지소재인 양·음극재 생산능력 확충 및 마케팅 역량을 높이고, 차세대 제품 연구개발(R&D)를 강화할 계획이다. 아울러 이미 확보한 호주 리튬 광산과 아르헨티나 염호 자원을 활용해 전기차 배터리의 핵심 소재인 리튬을 상업생산할 수 있도록 데모플랜트에 대한 상용설비 투자를 차질없이 진행할 방침이다. 올해 연결기준 매출액 목표는 63조 8000억원으로 잡았다. 조강생산과 제품판매 목표는 각각 3670만t, 3500만t이다. 철강부문의 경쟁력 강화와 신성장 부문 육성을 위해 투자비는 6조원을 집행할 계획이다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

지난해 가을부터 시작된 호주 산불은 다소 진정세를 보이고 있기는 하지만 다섯달째 이어지고 있는 상황이다. 과학자들은 호주 산불도 지구온난화로 인한 기후변화가 주요 원인이라고 지적하고 있다. 이 때문에 많은 연구자들이 지구온난화의 원인 물질인 온실가스를 제거하는 방법을 찾는데 노력 중이다. 국내 연구진이 공기 중 이산화탄소를 흡수해 전기를 저장할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 연구팀은 ‘리튬-이산화탄소 전지’의 성능과 수명을 개선해 이산화탄소를 포집하고 전기도 생산할 수 있는 고효율 배터리 기술을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 리튬-이산화탄소 전지는 리튬을 음극재, 이산화탄소를 양극재로 사용하는 이차전지로 리튬 이온이 전해질을 통해 음극재와 양극재 사이를 오가며 전지의 충전과 방전을 일으킨다. 전지에 전류가 흐르면서 전기를 사용하는 방전 중에 이산화탄소를 사용하기 때문에 공기 중 이산화탄소를 포집할 수 있다는 특징 때문에 특히 주목받고 있다. 문제는 전지 작동 과정에서 탄산리튬이 생기고 과전압이 발생해 전지의 수명과 성능을 떨어뜨린다는 것이다. 과전압은 이산화탄소를 잡아들이는 효율까지 떨어뜨리게 된다. 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 기존 전해질 대신 고체 질산염을 전해질로 사용하고 양극 표면에 루테늄 나노입자를 촉매로 붙였다. 고체 질산염과 루테늄 촉매는 과전압을 낮춰 이산화탄소 포집 능력을 높일 뿐만 아니라 기존 전해질에 비해 전력밀도를 13배 이상 향상시키는데 성공했다.곽상규 교수는 “배터리가 전기를 사용하는 방전시에 루테늄 촉매가 불안정한 이산화탄소 음이온의 전자를 공유함으로써 과전압을 낮추고 전류 및 전력밀도를 높일 수 있었다”라며 “이번 연구는 효율이 높으면서도 이산화탄소도 포집할 수 있는 리튬-이산화탄소 전지 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

내년 배터리 테스트 뒤 2022년 양산 “주행거리 높여… 대중화의 심장될 것” 폭스바겐·美자동차 업체 등 공급 예정“여기가 전기차의 꿈인 ‘1회 충전, 500㎞ 주행’을 이룰 전초기지입니다.’ 지난 14일(현지시간) 미국 남동부 조지아주 잭슨카운티 커머스시의 SK이노베이션 배터리 공장에서 만난 SK 고위관계자는 이렇게 말문을 열었다. 그는 “조지아 공장은 전기차 시장의 폭발적인 성장을 주도하는 핵심 지역인 미국에 세워지는 글로벌 생산거점”이라면서 “내년 시제품 테스트를 거쳐 2022년부터 한 번 충전으로 500㎞를 달릴 수 있는 배터리 양산에 들어간다”고 강조했다. 짧은 주행거리가 전기차 보급에 가장 큰 걸림돌이다. 현재 전기차의 주행거리는 평균 300㎞ 내외. 전 세계 배터리업체와 자동차업체들이 주행 중간 충전 없이 달릴 수 있는 거리인 ‘마의 500㎞’를 넘기 위해 사활을 걸어왔다. SK이노베이션 미주 건설사업유닛 박종하 과장은 “전기차가 대중화되려면 충전시간도 관건이지만 500㎞ 주행거리 돌파가 무엇보다 중요하다”면서 “2022년 배터리 양산으로 조지아 공장은 전기차 대중화의 ‘심장’ 역할을 할 것”이라고 전망했다. 내년 완공을 목표로 지난해 3월 착공한 1공장은 112만 4000㎡(약 34만평·축구장 136개 크기) 부지에 3개 건물로 지어지고 있다. 여기서 생산되는 제품은 전량 인근 테네시주 채터누가의 폭스바겐 전기차 공장에 공급될 예정이다. 또 연내 2공장 착공도 예정돼 있다. 배터리 산업 특성상 생산 물량 수주가 이뤄진 뒤 차량 특성에 맞는 배터리를 만든다. 따라서 2공장의 착공은 폭스바겐 외에 미국 자동차업체에서 추가 물량을 수주했다는 의미로 해석된다. SK 이노베이션은 생산 능력 확대뿐 아니라 한발 앞선 배터리 기술 확보에도 총력을 기울이고 있다. 이미 국내 업체 중 유일하게 리튬이온배터리 분리막을 자체 생산했으며 셀 생산 방식에서도 접착 공정을 없애는 방법으로 배터리의 성능을 높였다. 윤형조 SK배터리아메리카(SKBA) 법인장은 “조지아 1공장에 이어 2공장이 연내 착공되는 등 50억 달러에 이르는 미국 배터리 사업 투자가 순조롭게 이뤄지고 있다”면서 “한국의 서산, 중국, 헝가리, 미국 등 4각 글로벌 생산 체제를 구축해 2025년까지 100GWh 이상의 생산 능력을 보유한 글로벌 선두 업체로 자리매김하겠다”고 말했다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr

애플과 구글, 테슬라, 마이크로소프트 등 정보통신 거대 기업들이 콩고민주공화국(DRC)의 코발트 광석 채굴에 아동 노동을 강요하게 만들어 수많은 아이들을 죽고 다치게 만들었다는 주장이 나왔다. 국제 권리 보호(IRA)란 단체가 14개 콩고 가정을 대신해 미국 법원에 소송을 제기했는데 소장에 아이들의 죽음과 부상에 이들 기업의 책임이 있다고 명시돼 있다고 영국 BBC가 16일(현지시간) 전했다. 소장에 따르면 이들 기업은 코발트가 자신들의 제품에 들어가는데 이것이 아동노동과 밀접히 관련돼 있다는 것을 알고 있다고 주장했다. 이 나라의 코발트 생산량은 전 세계 공급량의 60%를 차지한다. 이 광석은 전기자동차와 랩톱 컴퓨터, 스마트폰에 들어가는 리튬이온 배터리를 만드는 데 쓰인다.소장은 이들 기업이 공급 체인을 감시하고 통제해 아동 노동을 억제하는 대신 착취로부터 이득을 얻을 것에만 신경을 쏟고 있다고 주장했다. 컴퓨터 제조사인 델과 함께 채광 기업인 제장 후아유 코발트(Zhejiang Huayou Cobalt)와 글렌코어(Glencore) 이름도 들어가 있는데 이 회사들은 원고 아동들이 일한 광산을 운영한 회사들이다. 글렌코어는 영국 일간 텔레그래프에 보낸 성명을 통해 “착취 광산과 어떤 거래도, 제품 구매도 하지 않는다. 아울러 어떤 형태의 아동이나 강요, 강제 노역도 용납하지 않고 있다”고 해명했다. BBC는 제장 후아유 코발트의 해명도 기다린다고 밝혔다. 영국 일간 가디언이 가장 먼저 보도한 소장에 따르면 터널 붕괴 이후 어린 광부들이 산 채로 묻히거나 부상으로 고통받는다고 폭로했다. 이들 14개 가정이 이들 기업에 바라는 것은 강제 노역과 정신적 스트레스와 관리 소홀의 책임을 배상하라는 것이다. 마이크로소프트는 텔레그래프에 광물의 원산지를 책임있게 관리하고 있으며 공급자들의 침해가 있는지 조사하겠으며 문제가 있다면 조치를 취할 것이라고 답했다. BBC는 구글과 애플, 델, 테슬라의 입장 표명도 기다리고 있다고 밝혔다. 아래 동영상을 보면 첨단 전자제품에 반드시 들어가야 하는 코발트 전 세계 공급량의 60%를 책임 지면서도 DRC 인구의 70%가 최저 생계 이하의 삶을 영위해야 하는 이유가 끔찍하게 설명된다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

상류서 낮았던 농도 도심 통과 후 높아져 리튬전지 수요 증가… 재활용·처리 안 돼 폭넓은 조사로 폐기 방식·규제 고민해야 스마트폰 등 소형 전자기기와 전기차에 쓰이는 리튬이온배터리가 무단 폐기되면서 강물은 물론 수돗물까지 오염시키고 있다는 연구 결과가 나왔다. 한국기초과학지원연구원 환경분석연구부, 이화여대 과학교육학과, 부경대 지구환경과학과, 프랑스 소르본대 해양학실험실(LOV) 공동연구팀은 각종 전자제품과 배터리에 포함된 리튬이 강으로 유입돼 수돗물을 오염시킬 수 있다는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 4일자에 발표했다. 원자번호 3번의 리튬(Li)은 현대사회에서 다양하게 활용되고 있다. 대표적인 것이 리튬이온전지이다. 리튬이온전지는 1985년 처음 상용화돼 휴대용 전자기기와 전기차에 필수적으로 쓰이고 있다. 올해 노벨화학상도 리튬이온배터리를 개발하고 상용화한 3명의 과학자에게 돌아갔다. 리튬은 양극성 장애(조울증), 알코올 중독, 갑상선항진증, 천식 등을 치료하는 데도 사용된다. 연구팀은 리튬전지의 수요는 급격히 증가하고 있지만 회수와 재활용, 처리 등에 대한 시스템이 구축되지 않은 데다 폐기물관리법상에도 폐기물로 명시돼 있지 않아 잠재적 환경오염원이 될 수 있다는 데 착안했다. 지난달 초 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 ‘리튬이온배터리가 심각한 환경오염을 유발할 수 있어 재활용 연구와 폐배터리 처리방안을 고민해야 한다’는 논문이 실리기도 했다. 연구팀은 2015년 7월 남한강과 북한강 상류부터 한강 하류까지 22곳에서 강물, 수돗물, 수처리장 유입수와 배출수 등을 포함해 27개의 시료를 채취해 리튬 농도를 분석했다. 분석 결과 한강 상류에서는 리튬 농도가 매우 낮게 나왔다. 그러나 서울과 인천 등 수도권에 수돗물을 공급하는 상수원인 팔당댐 지역부터 리튬 농도가 높아지기 시작해 인구밀도가 높은 도심을 통과하는 곳에서는 리튬 농도가 상류보다 최대 600% 높은 것으로 조사됐다. 현재 수처리 방식으로는 물속에 녹아 있는 리튬을 제거할 수 없어 수돗물에서도 리튬 농도가 높은 것으로 확인됐다. 연구팀은 물속에 녹아 있는 리튬이 인위적 요인 때문인지를 밝혀내기 위해 동위원소 분석을 실시했다. 그 결과 한강에 유입된 리튬은 리튬이온전지, 각종 치료제, 음식물처리장 부산물, 세제 등에서 기인한 것으로 나타났다. 류종식 부경대 지구환경과학과 교수는 “이번 연구는 리튬이 물속에 녹아 들어가 환경이나 인체에 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 제시했다”면서 “리튬이 생태계와 건강에 어떤 영향을 미치는지 폭넓은 조사가 필요하고 리튬 관련 폐기물 처리 및 규제 방안도 고민해야 할 시점”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

상류서 낮았던 농도 도심 통과 후 높아져 리튬전지 수요 증가… 재활용·처리 안 돼 폭넓은 조사로 폐기 방식·규제 고민해야 스마트폰 등 소형 전자기기와 전기차에 쓰이는 리튬이온배터리가 무단 폐기되면서 강물은 물론 수돗물까지 오염시키고 있다는 연구 결과가 나왔다. 한국기초과학지원연구원 환경분석연구부, 이화여대 과학교육학과, 부경대 지구환경과학과, 프랑스 소르본대 해양학실험실(LOV) 공동연구팀은 각종 전자제품과 배터리에 포함된 리튬이 강으로 유입돼 수돗물을 오염시킬 수 있다는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 4일자에 발표했다. 원자번호 3번의 리튬(Li)은 현대사회에서 다양하게 활용되고 있다. 대표적인 것이 리튬이온전지이다. 리튬이온전지는 1985년 처음 상용화돼 휴대용 전자기기와 전기차에 필수적으로 쓰이고 있다. 올해 노벨화학상도 리튬이온배터리를 개발하고 상용화한 3명의 과학자에게 돌아갔다. 리튬은 양극성 장애(조울증), 알코올 중독, 갑상선항진증, 천식 등을 치료하는 데도 사용된다. 연구팀은 리튬전지의 수요는 급격히 증가하고 있지만 회수와 재활용, 처리 등에 대한 시스템이 구축되지 않은 데다 폐기물관리법상에도 폐기물로 명시돼 있지 않아 잠재적 환경오염원이 될 수 있다는 데 착안했다. 지난달 초 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 ‘리튬이온배터리가 심각한 환경오염을 유발할 수 있어 재활용 연구와 폐배터리 처리방안을 고민해야 한다’는 논문이 실리기도 했다. 연구팀은 2015년 7월 남한강과 북한강 상류부터 한강 하류까지 22곳에서 강물, 수돗물, 수처리장 유입수와 배출수 등을 포함해 27개의 시료를 채취해 리튬 농도를 분석했다. 분석 결과 한강 상류에서는 리튬 농도가 매우 낮게 나왔다. 그러나 서울과 인천 등 수도권에 수돗물을 공급하는 상수원인 팔당댐 지역부터 리튬 농도가 높아지기 시작해 인구밀도가 높은 도심을 통과하는 곳에서는 리튬 농도가 상류보다 최대 600% 높은 것으로 조사됐다. 현재 수처리 방식으로는 물속에 녹아 있는 리튬을 제거할 수 없어 수돗물에서도 리튬 농도가 높은 것으로 확인됐다. 연구팀은 물속에 녹아 있는 리튬이 인위적 요인 때문인지를 밝혀내기 위해 동위원소 분석을 실시했다. 그 결과 한강에 유입된 리튬은 리튬이온전지, 각종 치료제, 음식물처리장 부산물, 세제 등에서 기인한 것으로 나타났다. 류종식 부경대 지구환경과학과 교수는 “이번 연구는 리튬이 물속에 녹아 들어가 환경이나 인체에 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 제시했다”면서 “리튬이 생태계와 건강에 어떤 영향을 미치는지 폭넓은 조사가 필요하고 리튬 관련 폐기물 처리 및 규제 방안도 고민해야 할 시점”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

혹시나 하는 기대를 가지고 지켜본 올해 과학 분야 노벨상 수상자 명단에 일본은 25번째 수상자 이름을 올렸지만, 우리나라 과학자 이름은 역시나 없었다. 올해 노벨 화학상은 리튬 이온 배터리의 발전에 기여한 공로를 인정해 존 구디너프(97) 미국 텍사스대학 교수, 스탠리 휘팅엄 뉴욕주립대학교 교수, 요시노 아키라(71) 메이조대학 교수 등 3명에게 돌아갔다. 우리나라에 과학 분야 노벨상 수상자가 없는 이유로 많은 사람이 기초과학에 대한 꾸준한 투자 부족을 꼽는다. 우리나라도 1980년대 이후 연구개발(R&D)에 꾸준한 투자를 하고 있다. 보통 노벨상을 받으려면 30년 정도가 걸린다. 우리나라도 노벨 과학상을 받을 때가 된 것이다. 연구개발예산은 올해 20조원에 이어 내년도 24조원으로 적지 않은 규모다. 이처럼 막대한 예산이 투입되는데도 왜 과학분야 노벨상 수상자가 없을까. 먼저 기초과학 발전을 외면하는 평가 체계를 바꿔야 한다. 미국 국립보건원(NIH) 임상센터에 근무할 때의 일이다. 미 의회가 4년마다 실시하는 감사를 위해 모인 해당 분야 최고 과학자로 구성된 과학위원회 위원들은 가장 먼저 ‘이 연구를 왜 국가기관에서 수행해야 하는가’에 대해 물었다. 국가 연구의 필요성, 연구의 공익성이 기초 임상연구 평가에서 논문 실적과 활용도보다도 가장 우선해서 보는 항목이었던 것이다. 기본에 충실한 연구 환경도 조성해야 한다. 일례로 식약처는 허가기관 혹은 단속기관으로 알려졌지만 출발은 국가시험검사 최종 판정기관이다. 눈에 보이는 허가 건수와 단속 실적도 중요하지만 기본이 되는 안전시험 기술을 확립하고 검증하는 것이 식약처 연구의 기본 목적이다. 마지막으로 가장 중요한 것은 기초과학자들에 대한 ‘인정’이다. 과학 분야 노벨상 수상자를 배출하려면 선택과 집중에 따른 연구의 활용도와 성과만을 따지기 전에 먼저 꼭 필요한 일을 장기간 꾸준히 수행하는 과학자들의 노력을 인정하는 풍토가 조성돼야 한다. 그래야 결실을 볼 수 있다. 알아주는 일은 아니어도 필요한 일이기에 묵묵히 연구하는 분들에게 오늘 ‘힘내시라’고 말해 보자. 어쩌면 그날이 우리나라 과학 분야 최초의 노벨상 수상자를 만났던 날로 기억될 수도 있으리라 꿈꿔 본다.