'꿈의 배터리' 상용화를 앞당기다

■ 하윤철 / 한국전기연구원 이차전지연구단 책임연구원

대한민국을 이끌어간 과학계의 주역들을 만나
그들의 이야기를 듣고 응원하는 <브라보 K-SCIENTIST>

이백 세 번째 주인공은 한국전기연구원 하윤철 박사이다.

전기차, 스마트폰, 드론까지 우리 일상속에 녹아있는 리튬이온 전지.
그러나 리튬 이온 전지로 인한 화재 사고가 늘면서 대안이 필요해졌고, 전고체 전지가 새로운 대안으로 떠오르기 시작했다. 여기 전고체 전지로 안전한 배터리를 만들기 위해 노력하고 있는 과학자가 있다.
한국전기연구원의 하윤철 박사이다.

전해질의 형태가 액체로 되어있는 리튬이온 전지와 달리, 전고체 전지는 고체 전해질을 사용해 화재에도 안전하고 성능도 더 좋다. 일반적으로 고체 전해질에 사용되는 원료는 황화리튬. 1kg에 천 만원을 할정도로 고가인데다, 다루기도 까다롭고 합성 과정도 까다롭다. 하윤철 박사는 1kg 황과 리튬 등의 저렴한 원료들을 액체 안에 집어넣어 침전되게 만드는 방식을 세계 최초로 개발했다. 이를 이용해서 값비싼 황화리튬의 대체 물질을 개발할 수 있었다고 한다.

하윤철 박사의 연구는 그 성과를 인정받아 제58회 발명의날 유공자 산업통상자원부 장관 표창을 수여하고, 국가연구개발 우수성과 100선 중 최우수 성과에도 선정되었다.

이뿐만이 아니다. 지금까지는 리튬이온 배터리에서 충전과 방전을 할 때 내부의 어떤 부분에서 열이 나는지 정밀하게 알 수가 없어서 사고에 대응하기가 쉽지 않았다는데. 하윤철 박사는 국내 최초로 배터리에 디지털 트윈 시스템을 도입해서 더욱 안전하게 배터리를 사용할 수 있는 기반을 만들었다.

하지만 하윤철 박사가 이러한 기술을 개발하기까지 쉽지만은 않았다는데. 처음에 기술 개발을 시작할 당시에는 셀 가공 기구조차 없어서 반도체 공정 장비를 만드는 회사에 연구에 필요한 부품과 장비를 개발해달라고 힘들게 설득했다고 한다.

기존의 세계를 탈피하려는 용기로 꿈의 배터리 상용화에 도전하는 과학자의 이야기를 들어본다.


YTN 사이언스 정재기 (aircamera98@ytn.co.kr)