헬로티 함수미 기자 | 국내 연구진이 지난해 새로운 전고체(All-Solid-State) 이차전지용 음극 구조를 개발한 데 이어 양극 구조까지 개발하는 데 성공했다. 본 기술은 안전하면서도 성능이 높은 전고체 이차전지를 구현하는 데 큰 도움이 될 전망이다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 고체 전해질 없이 활물질로 이황화티타늄(TiS2)만을 사용해 양극을 구성하는 새로운 전극 구조를 개발했다고 밝혔다. 본 성과는 지난달 '에너지 스토리지 머티리얼즈' 학술지에 온라인으로 등재되며 우수성을 입증받았다. 전고체 이차전지는 배터리에서 이온을 전달하는 전해질로 고체를 적용한 차세대 전지다. 고체 전해질은 가연성이 있는 액체 전해질보다 화재로부터 안전하다. 또한, 리튬이온전지에서는 구현이 불가한 바이폴라형 이차전지를 만들 수 있어 에너지 밀도 향상에도 유리하다. 전고체 이차전지의 양극은 주로 전자 전도를 담당하는 도전재, 이온 전도를 담당하는 고체 전해질, 에너지 저장을 담당하는 활물질, 그리고 이들을 물리적, 화학적으로 잡아주는 바인더로 구성된다. 전극 안에서 리튬이온이 원활하게 이동하도록 만들기 위해서는 고체 전해질이 꼭 필요했다. 하지만 고체 전해질 구성비가 늘어나
[헬로티] 한국전자통신연구원(ETRI)은 유기-무기 전해질 간 계면 이온저항층을 제거해 이온전도도와 충·방전 성능을 향상한 하이브리드 전해질을 개발했다고 밝혔다. ▲연구진이 개발한 전해질의 특성을 전자현미경으로 관찰하고 있는 모습(출처 : ETRI) 이차전지를 더욱 안전하게 만들 수 있는 새로운 하이브리드 전해질 소재를 개발한 것이다. 특히, 연구진은 새로운 개념을 적용한 전해질 설계에 성공하면서 향후 차세대 이차전지용 전해칠 연구를 더욱 활발하게 만드는 데 도움을 줄 전망이라고 전했다. 기존 이차전지는 불에 잘 타는 액체 전해질을 사용해 폭발 위험성이 높았다. 특히, 휴대폰, 웨어러블 장치나 전기자동차 등에 이차전지 활용이 많아지면서 안전성을 높이기 위한 소재 관련 연구가 활발해지고 있다. 전해질을 액체에서 고체로 바꾸면 온도 변화나 외부 충격에 의한 위험성을 낮추면서도 디자인도 자유롭게 구현할 수 있다. 하지만 소재에 따라 계면 저항이 높거나 공정이 어려운 등의 한계가 있었다. ▲기존 유무기 하이브리드 전해질과 ETRI가 만든 전해질을 비교한 모식도(출처 : ETRI) 이에 ETRI는 유기물, 무기물 소재를 섞어 안전하면서도 높은 전도도를 지
[헬로티] 2분기는 전지, 전자재료 등 全 사업 부문 실적 개선 전망 삼성SDI가 전년동기 대비 매출과 영업이익이 모두 개선된 1분기 경영실적을 통해 발표했다. 매출은 2조 9,632억 원, 영업이익은 1,332억 원이다. 이러한 수치는 전년 동기 대비 매출은 5,657억 원(23.6%) 증가했고 영업이익은 792억 원(146.7%) 증가한 것이다. 전분기 대비 매출은 2,882억 원(-8.9%) 감소했고 영업이익은 1,130억 원(-45.9%) 감소했다. 에너지 부문 매출은 2조 3,870억 원으로 전년 동기 대비 32.9% 증가했고, 전분기 대비는 9.2% 감소했다. 전분기와 비교해 중대형 전지 중 자동차 전지는 계절적 비수기로 판매가 감소했고 ESS도 국내 REC 가중치 일몰 영향으로 매출이 줄었다. 소형 전지의 경우 원형 전지는 무선 전동공구 판매 증가로 전분기 수준의 매출을 유지했지만, 파우치 전지는 해외 고객 판매 약세로 매출이 감소했다. 전자재료 부문 매출은 5,762억 원으로 전년 동기 대비 4.3% 감소했고, 전분기 대비는 7.4% 감소했다. 전분기 대비 반도체 소재는 매출이 소폭 증가했으며 편광필름도 대
[첨단 헬로티] 2020년 매출 전년 대비 23.4% 증가한 35조 3,000억원 목표 LG화학이 2019년에 ▲매출 28조 6,250억원 ▲영업이익 8,956억원의 경영실적을 달성했다고 지난 3일 발표했다. 매출은 사상 최대 규모로 전년 대비 1.6% 증가했으나, 영업이익은 60.1% 감소한 실적이다. 지난 4분기 실적은 ▲매출 7조 4,612억원 ▲영업손실 275억원을 기록했다. 매출은 전년 동기 대비 1.6% 증가했으나 영업이익은 적자 전환했다. LG화학 CFO 차동석 부사장은 이번 실적과 관련해 "연간으로는 미·중 무역분쟁, 글로벌 경기 둔화 등에도 전지사업의 지속적인 성장세로 사상 최대 매출을 달성했으나, ESS 관련 일회성 비용의 영향으로 전사 이익 규모가 축소되었다"며, "특히 4분기는 일회성 비용이 반영되며 영업이익이 적자 전환했으나, 석유화학부문의 계절적 비수기 및 시황 악화에도 견조한 수익성 유지, 전지부문의 자동차전지 손익분기점(BEP)에 준하는 실적 달성 등의 의미 있는 성과도 있었다"고 말했다. 2020년 매출 35조 3,000억원, 시설투자 6조원 계획 LG화학은 올해 매출 목표를 전년 대비 23.4% 증가한 35조 3,
[첨단 헬로티] 한국수력원자력(사장 정재훈)이 12일 강원대학교 삼척캠퍼스에서 강원대학교, 한국에너지공단과 ‘연료전지 발전기반 분산전원 확산 업무협약(MOU)’을 체결했다. 협약식에는 정재훈 한수원 사장, 김헌영 강원대 총장, 김창섭 한국에너지공단 이사장 등 각 기관의 관계자 30여 명이 참석했다. 각 기관은 이번 MOU를 계기로 연료전지를 기반으로 한 분산전원 확산을 위해 협력하고, 관련 연구 등 다양한 분야의 교류를 추진하기로 했다. 산·학·연 형태로 진행되는 공동 연구개발에서 한수원은 사업기반 개발과 구축 방안 마련, 강원대는 실증 및 발전방안에 대한 학술적 연구, 에너지공단은 정책과 제도적인 측면에서 역할과 기능을 수행할 예정이다. 강원도는 천혜의 자연환경과 넓은 입지특성 등을 자랑하는 지역으로, 신재생에너지를 기반으로 하는 분산형전원 확대는 물론, 삼척 LNG 비축기지와 연계한 수소 생산 설비 구축에 있어 다른 지역보다 유리한 상황이다. 따라서 수소경제 시대에서 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 한수원은 수소경제의 핵심인 연료전지 사업을 선도하는 대표 기업으로, 경기연료전지 60MW, 부산연
[첨단 헬로티] LG화학이 국내 화학 업계 최초로 전 세계 대상, 기술 공모전을 개최한다. 혁신 기술을 확보하기 위한 조치다. LG화학은 23일 국내외 유수의 대학 및 연구기관을 대상으로 ‘제2회 글로벌 이노베이션 콘테스트(GIC, Global Innovation Contest)’를 개최한다고 밝혔다. 글로벌 이노베이션 콘테스트는 우수한 혁신 기술을 발굴하기 위해 LG화학이 국내 화학 업계 최초로 전 세계를 대상으로 진행하는 기술 공모전이다. LG화학은 7월 23일부터 9월 30일까지 석유화학, 전지, 첨단소재, 바이오 등 총 4개의 사업 분야에서 혁신 기술 아이디어를 접수받는다. 차세대 혁신 기술 개발 및 산학협력 연구 성과 창출에 관심이 있는 국내외 석학 및 연구진은 누구나 참여 가능하다. LG화학은 내부 전문가 및 선정위원회를 구성해 각 사업본부의 중장기 전략과 실질적인 시너지 창출이 가능한 연구 과제를 선정하는데 초점을 둘 계획이다. 또한, 해당 기술의 혁신성과 상용화 가능성 등을 고려한 제안서 평가를 통해 최종 과제를 선정할 예정이다. 최종 선정된 과제는 12월 중으로 지원자에게 개별 통보된다. 최종 과제로 선정된 대학 및 연구
[첨단 헬로티] LG화학은 석유화학과 전지, 첨단소재 등 3대 핵심축을 기반으로 기업 성장 가속 페달을 밟을 예정이다. 지난 9일, 신학철 LG화학 부회장은 4대 경영중점과제를 밝혔다. 신 부회장이 밝힌 4대 경영중점과제는 ▲모든 사업의 프로세스와 포트폴리오를 기존의 제품 및 기술 중심에서 철저히 ‘시장’과 ‘고객’ 중심으로 운영 ▲기술을 실제 상용화로 연결하는 R&D혁신 집중 ▲사업 운영 효율성 제고 활동 가속화 ▲해외사업 확장에 따라 글로벌 기업 격에 맞는 조직문화 구축이다. LG화학은 석유화학, 전지, 첨단소재 등 3대 핵심축을 중심으로 ‘지속가능한 수익성 기반의 성장(Profitable Growth)’을 가속화한다고 밝혔다. 이를 통해 올해 사상최초 매출 30조 원대 진입에 이어 2024년에는 약 두 배 수준인 매출 59조 원 달성 및 영업이익률 두 자릿수를 돌파해 ‘글로벌 톱5 화학기업’으로 도약하겠다는 전략이다. 사업 포트폴리오 측면에서도 사업본부별 및 지역별 매출 비중을 균형 있게 강화하면서 건전성을 더욱 높인다. 특히, 현재 전체 매출의 약 60%를 차
[첨단 헬로티] 세계 굴지의 국제 PV & 스마트 에너지 종합 솔루션 공급업체 Trina Solar가 N형 i-TOPCon 이중유리 양면모듈의 대량생산을 시작했다고 최근 발표했다. 144개의 해프컷 i-TOPCon 전지가 들어간 모듈의 최고 전면출력은 425Wp에 달하고, 최고의 모듈 효율성은 20.7%에 달한다. 신형 i-TOPCon PV 모듈은 이와 같은 n형 양면 i-TOPCon 전지에 80%가 넘는 양면성, 다중 버스바(multi-busbar, MBB), 이중유리, 사각 단결정, 이중면 및 해프컷 기술을 결합한다. ▲TSM-NEG15MC.20(II) 고효율성 모듈은 낮은 온도 계수와 낮은 광열화(light induced degradation, LID)를 특징으로 하며, 실제 출력을 크게 높인다. 그뿐만 아니라 후면에서 5~30%에 달하는 전력을 추가로 생산하며, 30년 선형 보증을 보장한다. Fraunhofer ISE가 개발한 소면적 단일면 TOPCon 전지가 25.8%로 효율성 세계 신기록을 세운 이후, 연구소와 업계에서는 Passivated Contact 태양전지의 연구·개발이 활발해졌다. 2015년 Trina Solar의 PV
[첨단 헬로티] 은빛 태양전지 시대가 열릴 전망이다. 방진호 한양대학교 바이오나노학과 교수 연구팀은 최근 은 나노입자를 이용하여 태양전지의 안정성을 확보하고, 광전환 효율도 끌어올렸다고 밝혔다. 이로써 무독성 친환경 태양전지라는 새로운 개념의 3세대 태양광 전환 시스템의 개발이 앞당겨질 것으로 보인다. ▲ 방진호 한양대학교 바이오나노학과 교수 <사진 : 한양대학교> 은 나노클러스터의 태양전지 응용 가능성 확보 신개념 3세대 태양전지 원천기술 개발이 한 걸음 가까워졌다. 2010년 금 나노클러스터를 이용한 태양전지 시스템의 구현이 최초로 증명되면서 그동안 금이나 은을 활용한 신개념 3세대 태양전지 원천기술 개발에 많은 관심이 모아졌다. 은은 독성이 없고, 친환경적이며, 빛을 잘 흡수하는 소재다. 이러한 장점 덕분에 그동안 은을 광흡수체로 사용하는 태양전지 연구개발에 많은 관심이 모아졌다. 하지만 금 나노클러스터를 이용한 태양전지 시스템의 성공적인 구현과 달리, 은 나노클러스터를 기반으로 하는 태양전지의 구현은 지금까지 난제로 남아있었다. 은은 화학적 안정성이 낮고, 여기 전자 수명(excited state lifetime)이 짧았기 때문이다. 이에
[첨단 헬로티] 한국미래기술교육연구원(대표 박희정)은 2019년 3월 29일 서울 여의도 전경련회관 로즈홀에서 ‘전고체 전지(Solid-state battery) 소재/공정 기술과 기술향상을 통한 상용화 방안 세미나’를 개최한다고 밝혔다. 전고체 전지란 전지 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 기존 액체에서 고체로 대체한 발화와 폭발 위험이 적은 안정화된 차세대 전지로써, 최근 전기차 및 스마트폰 등에서 발생하고 있는 전지의 폭발 사고로 인하여 전 세계적 관심과 투자가 지속되고 있다. 특히, 전고체 전지는 높은 전압 안정성으로 인하여 리튬이온 전지 대비 구동 전압을 높일 수 있고 에너지 밀도도 현재 리튬이온 전지의 상한선인 약 250wh/㎏ 이상으로 높일 수 있어서, 업계에서는 주행거리나 충전시간 향상으로인해 전기차 시장 확산을 가능하게 하는 기술이 될 것으로 기대하고 있다. 일본의 조사기관인 후지경제에 따르면 차세대 전지인 전고체전지 시장은 지금으로부터 17년 후인 2035년에는 시장규모가 28조원에 이를 것으로 추정되고 있으며, 국내 전지업계는 2025년 상용화를 목표로 관련 기술을 개발하고 있다. 이번 세미나에서는 ▲차세대 이차전지를
[첨단 헬로티] 삼성SDI가 1월 14일(현지시각) 미국 디트로이트 코보(COBO)센터에서 열리는 '2019 디트로이트 모터쇼(NAIAS 2019)'에서 혁신 소재와 차별화된 디자인을 적용한 차세대 배터리 셀을 대거 전시했다. 특히 이번 전시회에서 삼성SDI는 차세대 배터리 기술의 핵심인 ‘전고체전지 기술 로드맵’을 소개하며 기술 차별화에 나섰다. 삼성SDI의 이번 디트로이트 모터쇼 전시 컨셉은 ‘Charged for Auto 2.0’이다. Auto 2.0 시대를 위한 충전이 완료됐다는 것을 의미한다. Auto 2.0은 자율주행, 전동화, 초연결성, 차량 공유화로 대변되는 시대로 2017년 골드만삭스가 첫 도입한 용어다. 전시는 ▲EV(Future Mobility Platform), ▲PHEV(전동차의 Mass & Prestige화), ▲LVS (내연기관을 위한 효율성 제고)의 3가지 스토리로 구성했다. 삼성SDI는 600㎞ 주행이 가능한 배터리 셀과 37Ah(암페어아워)에서 78Ah까지 EV, PHEV에 적용할 수 있는 다양한 세대별 배터리 셀 라인업뿐만 아니라 혁신적인 소재 및 디자인을 적용한 제품들을 선
[첨단 헬로티] 성윤모 산업통상자원부 장관이 지난 11월 2일(금), 대구광역시 동구에 위치한 이차전지 제조장비 생산기업인 씨아이에스를 방문했다. 이날 방문한 씨아이에스는 2002년 설립 이후 이차전지 핵심 제조설비인 전극제조장비(코터/프레스/슬리터)의 국산화에 성공한 강소 이차전지 장비업체이다. 이 업체는 전극제조장비 개발에 혁신적인 기술력을 집중해 국내 전지제조 3개 기업 뿐만 아니라, 중국 컨템포러리 암페렉스 테크놀로지(CATL), 일본 파나소닉 등 국제 전지기업에 전지제조 장비를 수출하는 것으로 유명하다. 이날 성 장관은 김수하 대표 등 경영진, 연구인력 및 생산담당 등과 간담회를 진행하며 “4차 산업혁명 시대에는 이차전지가 ‘산업의 심장’”이라며 심장을 뛰게 만드는 전지제조장비 산업의 중요성을 강조했다. 성 장관은 “보다 많은 중소‧중견기업들이 혁신성장의 주체가 될 수 있도록 이차전지 산업전반에 걸친 역동적인 생태계를 조성하겠다”며 “오늘 현장방문을 포함해서, 업계의 의견을 폭넓게 수렴할 것이며, 산업 현장과 적극 소통하고 지원자 역할을 충실히 수행하겠다&rdquo
[첨단 헬로티] ▲슈나이더 일렉트릭이 리튬 이차 전지 시장 확대에 맞춘 핵심 설비 및 공급 확대에 나설 계획이라고 밝혔다. 슈나이더 일렉트릭이 리튬 이차 전지 시장 확대에 맞춘 핵심 설비 및 공급 확대에 나설 계획이라고 밝혔다. 이러한 사업 확대는 리튬 이차 전지 공급 시장이 급격히 확대된 것에 따른 사업전략 강화다. 리튬 이차 전지의 패러다임은 과거 모바일·IT 용의 소형 이차전지 중심에서 현재 전기자동차 생산 증대, 신재생 에너지 확대에 따른 에너지 저장 장치의 필요성 증대 등으로 인해 중대형 이차 전지 시장으로 확대되고 있어 수요가 증대되고 있다. 이에 따라 리튬 이차 전지 분야의 시장 주도권을 확보하기 위해 국내 산업계는 기술 개발 및 생산 설비 증대 등을 강화하고 있다. 최근 특허청에 따르면 지식 재산권이 강화됨에 따라 2008년부터 2017년까지 리튬 이차 전지 관련 PCT 국제특허출원 건수가 연평균 14.5%의 증가율을 보이고 있다고 밝혔다. 리튬 이차 전지 생산에 있어서 가장 중요한 것은 연속 안전성이다. 자동화 설비의 생산 중단에 차질 없이 안정적으로 에너지를 공급함과 동시에 설비의 운영 효율성을 향상시키는 제품 도입이 필요하다.
▲ 리튬이온배터리 실리콘 전극 표면에 계면막(SEI)이 생성되는 과정을 예측할 수 있는 컴퓨터 시뮬레이션 기술 [첨단 헬로티] 리튬이온전지는 밀도가 높아 무게가 가볍고 고용량의 전지를 만드는 데 유리해 휴대폰, 노트북, 디지털 카메라 등에 많이 사용되고 있다. 리튬이온전지는 충방전을 거듭할수록 전극 표면에서 산화·환원 반응을 통해 전극-전해질 계면막(SEI, Solid-Electrolyte Interphase)이 형성되어 적층되는데 이것이 전지의 성능을 저하시킨다. 최근 국내 연구진이 이러한 전지의 계면현상을 이해하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 나노 단위에서 전극의 계면반응을 빠르게 예측할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST) 계산과학연구센터 한상수 박사 연구팀은 ‘리액티브 포스 필드’(ReaxFF, Reactive Force Field)라는 자체 개발한 시뮬레이션 기술을 통해 실리콘(Si) 전극과 다양한 종류의 전해질 간의 화학반응을 예측할 수 있는 소프트웨어(S/W)를 개발함으로써, 화학반응 중에 생성되는 다양한 계면막 구성성분(유·무기화합물) 및 가스 생성 메커니즘을 규명하고
[첨단 헬로티] 동아베스텍은 5월 10일(수)부터 12일(금)까지 삼성동 코엑스(COEX)에서 열리는 '2017 국제 전기전력 전시회'에 참가해 방폭용 그랜드 케이블을 비롯해 압착 단자, 단자대, 전지 등을 전시했다. 동아베스텍은 1977년 창립 이래 끊임없는 연구 개발을 통해 프레스, 금형설계, 금형제작, 사출성형, 조립 공정 노하우를 쌓아왔다. 이렇게 쌓아온 노하우들이 소비자의 다양한 요구에 유연하게 대응될 수 있다는 것이 동아베스틱의 장점이다. 전기, 조선, 건설, 원자력발전소 등에 사용되는 방폭용 케이블 그랜드와 케이블 클리트 및 케이블 등을 공급하며, 이번 전시에서는 수배 전반, 전기에 사용되는 압착단자, 단자대, 전지 등을 선보였다. 전기전력산업의 융합과 확산을 통한 신성장동력 창출, 산업통상 연계 글로벌 시장 개척 지원을 위해 개최되고 있는 '국제 전기전력 전시회'는 전기전력산업, 스마트그리드, 발전 및 원자력 플랜트 산업, 중전기 산업을 융합한 대한민국 최고의 전기전력 분야 전문 전시회로서 관련 유관기관 및 단체, 전력 공기업, 전력설계, 감리, 안전관리, 유지보수 분야 등의 주요 발주처와 엔드 유저 3만여 명이 참관하는 전시회다. 김혜숙 기자