세계에서 다섯 번째로 큰 전기차(EV) 배터리 제조업체인 한국의 ‘SK 온’은 최근 고체 배터리의 효율을 영원히 바꿀 수 있는 새로운 재료를 만들었다고 발표했다.

이번 프로젝트는 단국대학과 공동으로 진행돼 국내외 기술 특허 출원이 이뤄졌다.

국제 재료분야 권위지인 어드밴스드 펑셔널 머티어리얼스(Advanced Functional Materials)에 실린 보고서에 따르면, 배터리 구성 요소는 다른 배터리에 비해 리튬 이온 전도도(lithium-ion conductivity)가 70% 높으며, 이는 더 빨리 충전된다는 것을 의미한다.

과학자들은 이 혁신이 배터리 용량을 최대 25%까지 증가시킬 것이라고 추정하며, 이는 충전에 걸리는 시간을 단축시킬 것이며, 또한 전기차 주행 거리와 배터리의 화재 안전성을 향상시킬 수 있다고 한다.

이번 단국대와의 제휴로 배터리 내 리튬 란타늄 지르코늄 산화물(ithium lanthanum zirconium oxide)이라는 화학 화합물의 농도를 변경함으로써, 이 같은 목표를 달성할 수 있었으며, 공기에 노출되면 배터리를 더욱 안정적으로 만들어 충전 효율을 높일 수 있었다.

또, 이 배터리는 리튬-황 배터리(lithium-sulfur batteries) 및 리튬-공기 배터리( lithium-air cells)와 같은 새로운 기술뿐만 아니라, 종래의 니켈-코발트-망간 양극(nickel-cobalt-manganese cathodes)을 포함한 다양한 형태의 고체 배터리(solid-state batteries)에 사용될 수 있다.

이 개발은 다양한 유형의 배터리에 걸쳐 화합물의 효용성을 높일 수 있으므로 전기차 시장에서 경쟁력을 높일 수 있다. 전기차 수요가 2011년 22,000대에서 10년 후 거의 2백만 대로 급증한 것을 고려하면, 이 발전은 모든 전기차 제조업체에 혜택을 줄 수 있다.

최경환 SK온 전무는 “이온전도성(ion conductivity)과 대기 안정성(atmospheric stability)을 동시에 갖춘 고체 전해질은 고품질 전고체 배터리(all-solid-state batteries)의 혁신기술인 만큼 파급 효과가 클 것으로 기대된다"고 내다봤다.

아직 고체 배터리 시제품 제작 및 개발 중이지만, 2026년까지 시제품 제작을 완료할 예정이며, 기술력이 향상된 상용 배터리는 2028년 시장에 출시될 것으로 보인다.

이 개발에는 대전 세종연구소의 시범생산 시설을 포함하여 SK온이 3,520억 달러(약 476조 9,600억 원) 이상의 비용이 들 것으로 추정된다.