조우석 KETI 수석연구원 "원료 저가 양산기술 확보해야"

[이데일리 김성진 기자] ‘꿈의 배터리’인 전고체 배터리를 상용화하기 위한 가장 큰 걸림돌은 역시 ‘비용’이다. 기술적 난제는 어떻게는 해결한다 하더라도 원료 구입부터 공정까지 대량 생산하기 위한 환경을 만들기 쉽지 않다는 의견이 지배적이다.

한국전자기술연구원(KETI) 차세대전지연구센터의 조우석 수석연구원은 이에 대해 “핵심 소재인 전고체전지를 저가화하기 위한 생산 공정 기술 확보와 황화리튬(Li2S) 원료의 저가화 양산 기술의 국산화 기술 확보가 우선시 돼야 한다”고 말했다. 조 수석연구원은 세계 전고체 연구의 1인자로 알려진 일본 도교공업대학 칸노 료지 교수의 지도를 받은 전고체 배터리 전문가다.

조 수석연구원은 “황화물 고체전해질은 수분이 제어된 환경에서 기술 개발이 이루어져야 하는데 벤처 및 중소 소재 업체들에게는 다양한 기술 시도를 하기 위한 환경적 제약이 많다”며 “이를 지원하기 위한 정부 차원에서의 기반 연구 시설 구축을 통한 지원이 필요할 것”이라고 했다.

물론 현재 우리나라 정부도 전고체 배터리의 중요성을 깨닫고 지원 범위를 넓히고 있다. 조 수석연구원은 “정부는 전고체전지 기술 개발을 위한 다양한 연구 사업을 지원하고 있다. 그 규모를 점진적으로 확대하고 있다”며 “대표적으로 기업들의 고체전해질 소재를 포함하는 핵심 소재 개발 지원을 위한 ‘전고체전지용 차세대 소재 개발 및 제조 기반 구축’ 사업을 지원해 KETI가 주관으로 충북 오창에 연구기반 시설을 구축을 진행하고 있다”고 소개했다. 그는 또 “2023년 예타를 통과해 2024년 7월부터 초격차 차세대전지 기술 개발로 전고체전지를 지원하고 있다”고 설명했다.

전고체 배터리의 가격 경쟁력을 높이기 위한 전략도 제안했다. 조 수석연구원은 “전고체전지 셀 기술 확보를 위해서는 고가의 장비들이 투입되어야 하는데, 실패의 확률도 높기 때문에 자본력이 풍부한 대기업이 아니면 어려운 부분이 많다”며 “정책적으로 전고체전지 셀 개발을 위한 거점 연구소를 지정해 다양한 시도가 가능한 집중 투자가 필요하다”고 했다.

전고체 배터리 기술이 완성되더라도 당분간은 리튬이온 배터리가 주로 사용될 것으로 내다봤다. 조 수석연구원은 “리튬이온 배터리가 높은 수준의 완성도를 확보한 기술이라 모바일 등 다수 영역에서 주로 사용될 것”이라며 “전고체 배터리는 전기 전기차 등 특정 분야에 중점적으로 사용될 것이고 충분한 시간을 가지고 소형에서 대형으로의 점진적인 기술 개발이 필요하다”고 강조했다.

다만 “제한된 배터리팩 공간에 많은 에너지를 넣으려다 보니 안전성이 저하되고 화재 등 사고가 발생하고 있다”며 “기업 리스크 방지를 위해서도 전고체 배터리의 가격이 다소 비싸더라도 시장 선호도가 높을 것으로 판단되며, 안전성이 확보된 전고체전지를 탑재하는 전기차 시장은 크게 성장할 것으로 예측된다”고 분석했다.

조우석 한국전자기술연구원(KETI) 차세대전지연구센터 수석연구원.