[줌 인 피플] 바닷물로 차세대 배터리를 만든다? 한국과학기술연구원 정경윤 박사 / YTN 사이언스

■ 정경윤 / KIST 에너지저장연구단 박사

[앵커]
이차전지는 전자기기나 전기 자동차 등 다양한 곳에서 사용되고 있습니다. 하지만 이차전지에 주로 사용되는 리튬은 원재료가 한정돼있기 때문에 전 세계적으로 차세대 전지 개발에 힘쓰고 있는데요.

최근 국내 연구진이 바닷물에 풍부한 소금으로 나트륨 이온 전지용 전극 재료를 개발했습니다. 오늘 '줌 인 피플'에서는 한국과학기술연구원 에너지저장연구단 정경윤 박사와 함께 자세한 이야기 나눠보겠습니다. 박사님 어서 오세요.

방금 소개도 해드렸지만, 리튬이온 배터리, 저희가 늘 들고 다니는 스마트 폰은 물론이고요. 노트북이나 전기자동차 등에서 꼭 쓰이는 이차전지다, 라고 알고 있는데요. 이차전지, 말은 많이 들어봤는데 막상 어떻게 설명해야 할지 모르겠어요. 구체적으로 어떤 건가요?

[인터뷰]
우선 전지란 전기에너지를 화학에너지의 형태로 변환해서 저장할 수 있는 장치입니다. 방전은 필요할 때 저장된 화학에너지를 전기에너지로 변환해서 사용하는 거고요. 충전은 다시 전기에너지를 공급해서 화학에너지의 형태로 변화시키는 겁니다. 방전을 만약에 한 번만 할 수 있다면 일차전지라고 부르고요. 통상적으로 저희가 건전지라고 하죠.

그리고 여러 번 다시 충전해서 사용할 수 있으면 이차전지, 우리가 보통 얘기하는 축전지라고 합니다. 이차전지는 적어도 수백 번 이상 충·방전할 수 있고, 용도도 매우 다양합니다. 휴대전화에도 쓰고 있고요. 노트북, 자동차 혹은 대규모 전력저장이나 특수 용도인 군사용, 우주용, 플렉서블 기기용 전기가 필요한 모든 곳에 사용되고 있다고 봐도 무관할 것 같습니다.

[앵커]
기존에 주로 사용되는 리튬이온 배터리도 우수한 성능을 갖고 있잖아요. 전 세계적으로 새로운 전지를 만들게 된 이유, 배경이 있다면 어떤 게 있을까요?

[인터뷰]
리튬이온 전지는 에너지밀도가 매우 높고, 오래 사용할 수 있기 때문에 현재 상용화된 이차전지 중에서는 가장 성능이 뛰어난 전지로 알려져 있습니다. 그런데 리튬이온 전지는 주요 원료인 리튬이 원재료가 한정돼 있고, 원재료가 한정돼있다 보니까 우리가 나중에 이차전지 사용량이 많이 늘어나게 되면 가격이 좀 올라갈 가능성이 있습니다.

또 응용처에 따라서 이차전지가 요구하는 특성들이 달라지기 때문에 모든 응용처에 똑같이 리튬이온 전지를 사용하는 것은 좀 비효율적일 수도 있습니다. 따라서 필요에 따라 다른 전지 시스템을 사용하는 게 에너지밀도, 수명, 경제성, 안전성 등 필요에 따라서 맞춤형 전지를 사용하는 것이 훨씬 효율적일 수가 있고요. 이를 바탕으로 자원 수급의 문제도 어느 정도 완화할 수 있습니다.

[앵커]
그렇군요. 그러니까 갈수록 한정된 자원 때문에 가격이 비싸지는 경제적인 문제뿐만이 아니라, 여러 가지 안전성 등을 고려해서 대안이 필요하다고 말씀하셨는데 나트륨 이온 전지가 그래서 개발이 된 거군요. 어떤 장점을 갖고 있는지 궁금해요.

[인터뷰]
리튬 대비 나트륨은 지구에 굉장히 풍부한 원소입니다. 우리가 먹고 있는 소금도 나트륨이죠. 그렇기 때문에 나트륨은 자원 수급 문제에 대한 문제는 전혀 없습니다. 특히나 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있기 때문에 더욱 유리하다 할 수 있겠죠. 이론적으로 나트륨 이온 전지가 리튬이온 전지보다 에너지밀도가 높을 수는 없습니다. 성능 면에서는 조금 떨어질 수 있지만, 현재의 리튬이온 전지보다 훨씬 저렴한 가격으로 만들 수 있는 그런 가능성이 큽니다.

사실, 이차전지에서 가격이라는 것이 상당히 중요한 요소 중의...

[YTN 사이언스 기사원문] https://science.ytn.co.kr/program/pro...