한국기초과학지원연구원(KBSI)이 고용량·고안정성에 장수명까지 동시에 확보한 음극재 제조 기술을 민간기업 마샬캡에 20억원의 정액기술료를 지급하는 조건으로 이전했다고 27일 밝혔다.

차세대 이차전지 분야에서 양극재 기술 진보를 통한 에너지 밀도의 증가는 이미 한계에 다다랐다. 이 때문에 최근 음극재의 에너지밀도를 높이는 방향으로 연구가 이뤄지고 있다.

IT나 모바일 기기에서 주로 쓰이는 리튬이온전지의 음극재는 기존에 흑연을 기반으로 제조돼 왔다.

이 흑연은 단위 부피당 에너지밀도가 낮고 높은 방전전압에서 발생하는 전지의 오작동, 과충전 등에 의한 발화·폭발의 위험이 있다. 따라서 고에너지밀도를 요구하는 기기장치의 전원으로 사용하는 데에 한계가 있었다.

흑연 음극재의 문제를 해결할 대안으로 다양한 음극재가 개발되고 있지만 충·방전시 부피 팽창, 낮은 이온전도 등 기술상의 문제로 적용에는 어려움이 발생하고 있다.

KBSI 전주센터 김양수 박사가 개발한 기술은 티타늄을 기반으로 제조한 음극용 소재다.

이 음극재는 부피 변화가 없고 다양한 온도 범위에서도 구조적인 안정성을 가지며, 고용량과 긴 수명을 갖는 장점이 있다.

세계 리튬이차전지의 음극재 시장은 향후 2021년 약 88억 달러에서 2026년에 약 204억 달러로, 연평균 약 20% 규모로 성장할 전망이다.

이번에 이전되는 기술은 차세대 이차전지 음극재 시장에 새로운 게임 체인저로 작용할 것으로 예상된다.

마샬캡은 산업용 장비 제조 등에 경쟁력을 보유한 기업으로 이번 이전 기술에 기반해 리튬이차전지 산업으로 사업 영역을 확장할 계획이다.

이번 사업 추진을 위해 신규 투자와 추가 기술개발을 계획하고 있으며, 이를 통해 신속한 시장 진입을 목표로 하고 있다.

김 박사는 "이번에 이전하는 기술은 기존 음극재의 단점을 보완할 수 있는 원천소재를 개발한 것으로, 리튬이차전지를 이용하는 다양한 분야에 활용될 수 있다"고 말했다.

마샬캡의 양관모 대표는 "리튬이차전지는 우리 생활에 없어서는 안 될 필수 요소가 될 것으로 전망돼, 새로운 시장 트렌드에 맞춰 우수한 기술을 선점하는 것이 매우 중요하다"며 "이번 기술 이전으로 세계 리튬이차전지 음극재 시장에서 주도권을 잡을 수 있도록 노력하겠다"고 밝혔다.

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