[현장] 한자연 "열폭주 예방 등 배터리 안정성 확보, 소재 개발이 핵심"

[아이뉴스24 김종성 기자] 전기차 열폭주 현상 예방 등 배터리 안정성 확보를 위해서는 소재 개발이 핵심이라고 업계가 한 목소리를 냈다.

한국자동차연구원(이하 한자연)은 16일 서울시 강남구 코엑스 스타트업 브랜치에서 배터리 소재 산업의 이슈와 산업 동향 등으로 공유하고, 유관 기업 간 소통 강화를 위한 제3회 '자산어보' 행사를 개최했다. '배터리 안전, 소재에서 답을 찾다'라는 주제로 열린 이날 행사는 전기차의 신뢰성 확보와 대중화를 위해 가장 시급한 해결 과제로 꼽히는 '안전성' 이슈와 함께 산업·정책·개발 동향을 폭넓게 다뤘다.

첫 순서로 엄지용 한자연 화학소재기술부문 수석연구원이 '배터리 열폭주 원인과 대응방안 및 차세대 배터리 소재 개발 방향'을 주제로 발표했다. 엄 연구원은 "최근 전기차 보급이 확대되고 있지만, 문제는 화재와 폭발 사고 등도 빈번해지고 있다는 점"이라며 "배터리 열폭주 발생의 원인에는 크게 기계적, 전기적, 열적 3가지가 있지만, 결국 핵심은 안정성 높은 핵심 소재를 개발하는 것"이라고 진단했다.

소방청과 국토교통부 자료에 따르면 2018년부터 지난해까지 국내에서 발생한 전기차 화재사고는 총 88건이다. 2018년 3건에서 2021년 24건으로 늘었고, 작년에는 43건이 발생하는 등 전기차 보급 확대와 함께 화재사고 빈도도 높아지고 있는 현실이다.

엄 연구원은 "전기차 배터리 열폭주 대응은 단계별로 가장 기본적으로 배터리 셀을 보호하는 것"이라며 "이를 위해 차량 충돌에서 오는 충격에서 보호하기 위한 모듈과 팩을 설계하고, 배터리관리시스템(BMS)을 통한 전지 안전 구동 및 조기 진단이 필요하다"고 말했다.

그러나 무엇보다 업계와 학계에서 초점을 맞추는 것은 소재 분야라고 소개했다. 전지소재의 안정성을 높이는 것이 열폭주 현상을 막을 수 있는 근본적인 대안이기 때문이다. 배터리의 성능은 양극재, 음극재, 전해액, 분리막 등 2차전지의 4대 핵심 소재가 좌지우지한다. 이들 소재가 배터리 가격에서 차지하는 비중도 70~80%에 이른다.

엄 연구원은 "이들 소재에 문제가 발생해 열이 발생하고 발화점 이상이 되면 배터리 셀이 폭발하는 것"이라며 "이를 지연하기 위한 소재 개발에 현재 연구가 많이 이뤄지고 있는 상황"이라고 설명했다. 이어 양극 활물질 표면 코팅 기술, 음극재 열폭주 억제 코팅·첨가제, 분리막 표면 코팅, 전고체 전지, 황화물계 고체전해질 소재 개발 등 주요 소재 관련 연구 동향도 소개했다.

이 외에도 이날 행사에서는 최종서 한국배터리산업협회 총괄본부장이 글로벌 배터리 산업·정책 동향과 공급망 이슈를 주제로 발표했다. 폐배터리, 도시 광산으로서의 가능성 르포, LG에너지솔루션, 한국쓰리엠, 코스모스랩, 리베스트 등 배터리 소재 산업 주요 기업 4곳의 기업 소개도 있었다.

나승식 한자연 원장은 "친환경 전기자동차의 핵심인 배터리와 관련하여 안전성, 원가절감, 에너지 밀도(주행거리) 향상이 업계의 3대 화두로 꼽힌다"며 "이번 행사를 통해서 앞선 3대 화두와 함께 산업·정책·개발 동향에 대해 소통하고 기업간 협력의 초석을 마련함으로써 국내 배터리 소재 산업의 발전과 친환경 전기차의 대중화에 기여하겠다"고 말했다.

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