브라보 K-사이언티스트

미래를 저장하는 기술

■ 선양국/배터리공학자

대한민국 과학을 이끌어가는 과학자들의 연구와 삶을 들여다보며 그들을 응원하는 브라보 K-SCIENTIST

마흔다섯 번째 주인공! 선양국 박사!

2019년 노벨위원회는 리튬이온전지를 개발한 세 명의 과학자에게 노벨 화학상을 시상하며 인류의 혁명이며 새 시대를 열었다고 전했다. 배터리 성능의 발전으로 내연기관 자동차를 대신할 전기자동차가 하나둘 모습을 보이는 오늘날, 더 멀리, 더 오래가는 배터리 개발을 위해 세계는 배터리 전쟁 중이라고 해도 과언이 아니다.

하지만 배터리 개발은 그리 쉬운 일이 아니다. 리튬이온 배터리는 넓은 구동 전압과 높은 에너지 밀도로 현존하는 에너지 저장 시스템 중 가장 좋은 배터리지만 화재나 폭발이라는 치명적인 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 오랜기간 많은 과학자가 연구했지만 아직 대체할 배터리는 없는 상황. 선양국 박사는 이를 극복하기 위해 오래전부터 배터리의 양극 소재를 개발하는 데 힘썼다.

선 박사는 배터리를 사용할수록 양극재에 균열이 생겨 틈으로 전해질이 침투하면서 배터리에 안정성과 성능이 저하되는 것을 발견했고 이를 극복할 새로운 소재를 개발했다. 그가 개발한 ‘농도구배형’ 양극재는 이름처럼 표면부터 중심부까지 전체 농도를 변화 시켜 각 조성에서 갖는 장점만 발현되기 때문에 안정성과 용량을 동시에 잡은 기술이다.

4세대까지 개발된 이 구조는 한 기업에 기술 이전이 되었는데 2018년부터 전기차에 쓰이는 동안 폭발이나 화재가 발생하지 않아 배터리의 안전성까지 검증되었다.

최근 선양국 박사는 새로운 소재를 찾아 연구하고 있을 뿐만 아니라 우리나라의 배터리 산업에 기여하고자 차세대 전지 개발에도 박차를 가하고 있다는데.

과학자의 선구안으로 불모지 시절부터 배터리 연구를 시작한 선양국 박사. 안전하면서도 성능이 좋은 배터리를 발명하기 위해 오랜 기간 독창적인 연구를 해 온 그의 이야기를 들여다보자.
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