우리원은 6월 14일(화) 대전 본원 복합기술시험동 세미나실에서 ‘이차전지’를 주제로 제18차 지식공유워크숍을 가졌다.

2050 탄소중립을 실현하기 위한 EV∙ESS용 배터리, 폐배터리 재활용 산업은 미래 녹색 경쟁력을 높이기 위한 핵심 산업이다. EV와 ESS에 활용되는 이차전지의 수요가 증대되고 기술력 확보가 중요해지고 있으며, 폐배터리 재활용과 같은 순환경제를 통한 자원의 재활용을 병행하는 방향으로 지속가능한 미래를 위한 이차전지에 대한 관심이 증대되고 있다.

이러한 가운데, 이번 지식공유워크숍은 이차전지 분야 전문가들의 각 연구 분야에 대한 지식공유와 탄소중립 실현을 위한 연구 협업방안을 도출하고자 마련됐다. 행사에서는 이차전지 관련 동향, 그리드 연계용 대용량 ESS, EV용 2차전지, 공통 분야 등에 관한 주제별 전문가 발표 등이 진행됐다.

홍성준 박사는 ‘EV/ESS의 산업 및 정책 동향’에 관해 발표했다. 글로벌 이차전지 시장전망과 EV/ESS 등 중대형 이차전지 시장의 수요/공급 전망, 국내 이차전지 R&D 기술 동향을 소개했고, 국내외 기술개발 현 수준과 우리원 연구진의 연구개발 방향을 제시했다.

이어 그리드 연계용 대용량 ESS 분야의 전문가 발표가 진행됐다. ‘ESS 기술 동향’에 관한 발표에서 신경희 박사는 글로벌 ESS시장 현황·전망, 탄소중립과 에너지 기술로드맵을 중심으로 지역별 대용량 장주기 ESS의 기술개발 동향을 소개했다.

연순화 박사는 ‘바나듐 흐름전지 소재 및 시스템 기술’에 대한 발표에서 20MWh 이상 RFB-ESS장주기 실증연구에 대한 과제를 소개하고 RFB용 대면적 멤브레인 개발 결과, 국제기관과의 협업을 통한 RFB 모델링 최적화 기술 등을 공유했다.

‘전해질 혁신소재 기반 장주기 RFB기술’을 주제로 한 발표에서 신경희 박사는 RFB용 활물질중 고에너지밀도 저가화가 가능하고 RFB적용이 가능한 수계 유기활물질 기술과 연구결과를 공유했다.

양정훈 박사는 ‘고에너지밀도 아연-폴리요오드 흐름전지’에 대한 발표에서 고에너지밀도 아연-폴리요오드 흐름전지의 반응 메커니즘과 기술적 이슈에 대해 분석했으며, 연구결과 공유를 통해 향후 연구개발 계획과 방향을 제시했다.

정규남 박사는 ‘저가 고안정성 수계 아연이온전지’에 대해 발표했다. 개발된 전지의 기술소개와 기술적 이슈, 관련 기술에 대한 국내 연구개발 동향에 대해 발표했으며, 본 연구의 전략목표를 달성하기 위한 연구개발 방향을 제시했다.

우중제 박사는 ‘바이폴라막 산염기 흐름전지 원천기술’의 발표에서 바이폴라막에 대한 작동 원리와 ESS적용 가능성, 폐 배터리 재활용 공정 연계성에 대한 내용을 다루었고, 기술에 대한 한계성 돌파를 위한 연구개발 계획, 연구 성과 활용계획, 협업을 위한 연구 분야를 소개했다.

김한기 박사는 ‘해수이용 대용량 에너지저장기술’에 대해 발표했다. 해수이용 배터리의 기술개발에 대한 필요성, 친환경·단주기/장주기 대응 가능성과 초장주기형 블루배터리 연구개발 로드맵을 통해 연구개발 방향을 제시했다.

이후, EV용 2차전지 분야 주제별 발표가 이어졌다. 장보윤 박사는 ‘EV기술 동향’에 대한 발표에서 리튬이차전지의 기술개요와 글로벌 EV·배터리 시장 전망에 대해 소개했으며, 구체적으로 글로벌 EV 제조사의 기술개발 동향, 배터리 요소 기술로드맵(power, cost, energy safety)과 전고체 전해질 기술관련 선도그룹에 대한 기술동향을 발표했다.

김대일 박사는 ‘산화물계 전고체 이차전지’를 주제로 발표를 진행했다. 전고체 이차전지기술 소개와 현재 기술의 한계를 극복하기 위한 실험·연구결과에 대해 발표했으며, 전고체 이차전지 소재 양산성 확보를 위한 복합전해액, 리튬금속 음극소재 기술을 소개했다.

김태희 박사는 울산차세대전지연구개발센터 이차전지 연구 방향에 대한 소개를 시작으로 과제 현황과 이차전지 제조 산업 프로세스, 기술, 생산, 품질 공정 관련 현황에 대해 발표했다. 이와 더불어 현재 진행 중인 코어쉘 구조의 바인더를 활용한 고출력, 고내열성 분리막 기술에 대해 소개했다.

김진수 박사는 ‘건식 후막전극 제조용 연속식 무용매 공정’에 관한 발표에서 배터리 전극 제조시 탄소배출 문제점을 분석했다. 이런 문제는 건식공정을 통해 개선할 수 있을뿐더러 해당 제조법은 고로딩 전극 제조까지 가능하다고 말했다. 추가적으로 건식공정용 연속식 믹서-코터 동방프레스관련 내용과 과제 참여기업, 향후 개발기술의 수요처 등에 대해 소개했다.

박상훈 박사는 ‘차세대 이차전지 상용화 지원센터’ 관련 과제에 대해 발표했다. 차세대 이차전지의 특수성에 대해 설명하고 이를 반영한 지원센터의 구축과 그에 대한 계획을 공유했으며, 구체적으로 드라이룸 설계, 구축, 조립라인 구축, 평가 분석장, 시험운영 일정에 대해 소개했다.

최성훈 박사는 ‘황화물계 전고체 이차전지용 바인더 소재’에 관한 발표에서 전지 시스템 및 전극 물질의 종류에 따라 맞춤화된 바인더 설계의 필요성과 이에 대한 연구 결과를 발표했다. 개발 바인더는 무극성 용매를 활용할 수 있는 장점을 가지고 있어 황화물과 반응성을 최소화 할 수 있다고 소개했다.

‘대기작동형 직물공기극-필터 금속-공기전지’을 주제로 한 발표에서 연순화 박사는 차세대 이차전지로서의 금속-공기전지는 기존 리튬이차전지의 2배에 가까운 에너지 밀도를 발현하는 특성을 갖는다고 말하며, 이와 관련해 내부 소재·평가용 스택을 개발한 내용을 공유했다.

윤하나 박사는 ‘급속충전 알루미늄 이온전지’에 대해 발표했다. 발표에서는 알류미늄 이온전지의 특성, 작동원리, 장점에 대해 소개했으며, 구체적으로 리튬이차전지에서 부족한 출력과 사이클 특성 그리고 안정성을 높일 수 있는 새로운 전지 형태인 알루미늄 전지에 대한 연구 결과를 공유했다.

한유진 박사는 ‘사용배터리 재활용 산업 육성 기반구축’에 관한 발표에서 확대된 전기차 시장과 맞물린 전기차 사용후 배터리의 재사용을 용이하게 하는 기반구축 센터에 대해 소개했다.

송진주 박사는 ‘리튬이차전지 폐양극 업사이클링 기술’을 주제로 발표했다. 기존 폐배터리의 재활용을 위해 양극을 파괴 통한 금속 추출을 하는 것에 비해 높은 경제성을 갖는 기술에 대해 발표하였으며, 구체적으로 양극 추출과 추출된 물질을 활용한 신규 전극을 제조하는 재활용 기술에 대해 소개했다.

공통 분야에서는 유정준 박사가 ‘고출력 대응용 수퍼커패시터 기술’에 관해 발표했다. 슈퍼커패시터의 원리, 시장, 가격 소재에 대해 발표했으며, 최근 개발되고 있는 신규 커패시터인 슈퍼울트라커패시터의 장수명, 고용량 특성을 달성하기 위한 양극과 전해액 기술을 공유했다.