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▲LG에너지솔루션 연구원들이 배터리를 점검하고 있다 |
[에너지경제신문 이진솔 기자] 차세대 전기자동차 배터리 원천기술 확보를 위한 업체 간 경쟁이 치열해지고 있다. 꿈의 배터리로 불리는 전고체 배터리를 비롯해 실리콘 음극재 등 양산 시점을 당겨 시장을 선점하기 위해서다. 국내외 대학 및 기관들과 공동 연구센터를 설립해 차세대 배터리 원천 기술 확보에 나서는 한편 시범 생산설비까지 설치하는 등 발 빠르게 나섰다.
LG에너지솔루션은 7일 독일 뮌스터 대학 내 배터리 연구센터인 MEET와 독일 국가연구기관 헬름홀츠 연구소 뮌스터 지부(HI MS)와 함께 FRL(Frontier Research Lab)을 설립한다고 밝혔다.
FRL은 LG에너지솔루션이 국내외 유수 대학 및 기관과 함께 차세대 배터리 관련 집중 연구개발(R&D) 과제를 설정해 연구하는 공동 연구센터다. LG에너지솔루션은 지난해 미국 샌디에이고 캘리포니아 대학(UCSD), 국내 한국과학기술연구원(KAIST)과도 FRL을 설립해 배터리 원천 기술 확보를 위한 연구를 시작했다.
새롭게 출범하는 ‘MEET FRL’은 △ 배터리 가격을 낮추면서 용량을 극대화하는 ‘차세대 양극재 기술’ △ 충전속도 및 용량 개선에 필수적인 ‘실리콘 음극재 기술’ △ 전해액 조성 및 전극 제조 시 사용하는 슬러리 용매를 친환경 소재로 전환하는 ‘친환경 공정(Green Process)’ 관련 연구를 진행할 계획이다.
LG에너지솔루션 측은 "독일 뮌스터 대학 MEET는 30년 이상의 배터리 연구 및 다양한 수상 경력의 배터리 최고 권위자인 마틴 빈터 교수가 이끄는 곳으로 차세대 배터리 관련해 세계적인 연구개발 역량을 인정받고 있는 연구센터"라며 "MEET FRL을 통해 선제적으로 공정 및 소재 관련 선진기술을 확보해 나갈 것"이라고 밝혔다.
이로써 LG에너지솔루션 글로벌 공동 연구센터는 총 3곳으로 늘었다. 지난해 9월, 10월 연이어 출범한 미국 ‘UCSD FRL’과 한국 ‘KAIST FRL’에서는 현재 전고체 배터리 및 건식 전극 공정, 리튬메탈 및 리튬황 배터리 관련 기술을 각각 연구 중이다.
특히 전고체 배터리 최고 권위자인 셜리 멍 교수가 이끄는 미국 UCSD 연구팀은 지난해 ‘상온 구동 장수명 전고체 배터리’를 LG에너지솔루션과 공동개발해 연구성과를 인정받은 바 있다. 전고체 배터리는 60도 이상 고온에서만 충전이 가능한 기술적 한계를 갖고 있지만 UCSD 연구팀은 상온 급속 충전이 가능하도록 한 기술을 개발했고 해당 연구는 최고 권위 과학저널 사이언스지에 게재됐다.
SK온은 미국 조지아공대와 전고체 배터리 개발을 위해 손잡았다. 올해 초 이승우 조지아공대 교수진과 전고체 배터리 관련 개발에 협력하기로 했다. 이 교수는 KAIST와 공동으로 혁신적인 고무 형태 고분자 고체 전해질을 개발해 학술지 네이처지에 논문이 소개되는 등 해당 분야 석학을 꼽힌다. SK온은 독자 개발해온 전고체 배터리 기술과 이 교수 연구 성과를 더해 개발에 박차를 가할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
지난해 10월에는 전고체 배터리 기술 선도기업인 미국 솔리드파워에 3000만달러(약 353억원)을 투자하고 배터리를 공동 개발하기로 했다. 솔리드파워는 올해 연말까지 전고체 배터리 시제품을 완성해 BMW와 포드에 공급할 예정이다.
삼성SDI는 지난 3월 경기 수원 연구소 내에 전고체 파일럿 라인인 ’S라인’을 착공했다. 전고체 전지 연구 성과와 더불어 생산에 필요한 기술을 동시에 확보하기 위해서다. 삼성SDI는 해당 시설을 전고체 전지 제조를 위한 전용 설비로 채울 계획이다. 전고체 전지 전용 극판 및 고체 전해질 공정 설비, 전지 내부 이온 전달이 원활히 이뤄지도록 만들어주는 셀 조립 설비를 비롯한 신규 공법과 인프라를 도입할 예정이라고 회사 측은 밝혔다.
신영준 LG에너지솔루션 최고기술책임자(CTO) 전무는 "급성장하는 배터리 산업에서 기술 주도권을 더욱 공고히 하기 위해서는 글로벌 오픈 이노베이션이 무엇보다 중요하다"라며 "유수 대학 및 기관의 최고 전문가들이 모인 FRL을 통해 차세대 배터리 원천 기술을 선제적으로 확보하고 고객 가치를 극대화해 나갈 것"이라고 말했다.
jinsol@ekn.kr
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