KIST, 고성능 리튬폴리머전지 국산화

차세대 2차전지(충전, 방전이 가능한 전지)인 고성능 리튬폴리머전지가 미국에 이어 세계 두번째로 국내에서 개발돼 오는 2000년부터 본격 양산된다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 박원훈) 전지, 연료전지연구센터 조병원, 윤경석 박사팀은 지난 94년부터 5년 동안 총 15억2천여만원을 투입해 연구개발한 끝에 최근 세계 최고 성능의 고성능 리튬폴리머전지를 개발하는데 성공, 16일 전지생산장비 전문업체인 코감엔지니어링(공동대표이사 홍지준, 심윤식)과 기술실시계약을 체결했다고 밝혔다. 코감엔지니어링은 이에 따라 앞으로 2년간 시험생산을 거쳐 오는 2000년부터 양산할 계획이다.

이번에 순수 국내기술로 개발한 고성능 리튬폴리머전지는 미국 벨커뮤니케이션컴페니에 이어 세계 두번째로 개발한 제품으로 특히 폴리아크릴로나이트릴(PAN)계를 주성분으로 한 다성분계의 균질화된 고분자 전해질을 제조해 고체고분자 전해질의 결정적 단점인 저온에서의 이온전도도 저하문제를 해결, 미국 벨커뮤니케이션컴페니 제품보다 성능을 우수한 것으로 평가되고 있다.

조 박사팀은 상온에서 방전시 용량을 기준으로 저온 및 고온특성을 실험한 결과 방전시 용량이 0℃에서 96%, ―10℃에서 86%, 90℃에서 1백%로 각각 나타나 저온 및 고온특성이 우수한 것으로 나타났으며 5시간 동안 사용할 때의 용량을 기준으로 고율방전 특성을 실험한 결과 2.5배 방전전력(2시간)으로 사용하는 경우 96%, 5배 방전전력(1시간)으로 사용하는 경우 90%, 10배 방전전력(30분)으로 사용하는 경우 80%로 우수하게 나타나 순간적으로 많은 전력을 필요로 하는 휴대전화나 캠코더 등에 효과적으로 사용할 수 있다고 밝혔다. 또 휴대전화 사양의 모드로 충, 방전 특성을 실험한 결과 충전과 방전사이의 전압강하가 적었으며 방전시 모드인 송신모드와 수신모드, 대기모드를 반복해도 특성이 일정하게 나타나 기존 휴대전화용으로 충분히 사용이 가능하다고 덧붙였다.

조 박사팀은 이 제품 개발과 관련, 총 12건의 특허를 출원한데 이어 이를 토대로 전기에너지 저장 및 절약시스템용 전지, 전기자동차용 전지 등의 개발에도 나설 계획이다.

리튬폴리머전지는 이온 전도도가 우수한 폴리머(고분자)를 전해질로 사용, 액체전해질을 쓰는 리튬이온전지의 단점인 누액, 및 폭발위험성을 최소화해 안전성과 전지특성을 크게 향상시킨 것으로 리튬이온전지보다 무게를 30~40%나 줄이면서도 전지모양을 각형이 아닌 자유자재로 만들 수 있을 뿐 아니라 전지의 대형화가 용이하고 제조공정이 간단해 양산될 경우 현재의 리튬이온전지를 급속히 대체해 나갈 것으로 예상되고 있다. 또 오는 2000년 소형 2차전지의 세계시장규모는 약 3백억달러규모로 추정되고 있는 차세대 유망상품중의 하나다.

조병원 박사는 『꿈의 전지로 불리는 리튬폴리머전지가 상용화되는 오는 2000년 이후 연간 1천3백만달러이상의 수입대체효과는 물론 제품 및 생산기술의 해외수출이 기대되고 있다』고 말했다.

<정창훈 기자>