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"소듐 배터리, 5년 뒤 전기차·ESS 대세 될 것"

차세대 중저가 배터리로 주목받는 소듐(나트륨) 배터리가 2030년 이후에는 리튬이온배터리 대신 전기차, 에너지저장장치(ESS)에 다수 탑재될 것으로 전망됐다. 하영균 에너지11 대표는 11일 '고성능 나트륨 배터리(SIB) 개발 현황과 상용화 방안' 세미나에서 이같은 전망을 공유했다. 에너지11은 소듐 배터리 제조 기업으로 산업통상자원부의 160Wh/kg 소듐 배터리 개발 과제도 총괄 주관하고 있다. 핵심 전방 시장인 전기차 수요 성장세가 지지부진하면서 배터리 업계도 침체기를 맞고 있다. 하영균 대표는 리튬이온배터리의 비싼 가격이 수요 성장을 가로막고 있다고 지적했다. 반면 소듐 배터리가 향후 대규모 양산이 이뤄질 정도로 시장이 형성되면 이런 가격 문제를 해결하게 될 것으로 내다봤다. 그는 “전기차 가격에서 배터리 비중이 40%를 차지하는 현재로선 15~20%를 보전해주는 보조금 없이 사업을 지속하기 어렵다”며 “전기차 시장 캐즘을 극복하려면 구매 보조금에 준하는 수준의 배터리 가격 인하가 필요해 소듐 배터리가 핵심 경쟁력을 갖게 될 것”이라고 전망했다. 구체적으로는 리튬이온배터리 중 저렴하고 화재 안전성이 뛰어난 리튬인산철(LFP) 배터리 대비 24% 저렴한 가격에 거래될 것으로 전망했다. 하 대표는 "소듐 배터리가 현재는 LFP 배터리 대비 가격이 70% 정도 높은데, 소재 밸류체인과 규모의 경제 측면에서 안정화되지 않은 상태이기 때문"이라며 "이런 문제들이 해결되면 LFP 대비 24% 가량 낮은 가격을 맞출 수 있을 것"이라고 말했다. 이에 대해 “20%p는 소듐 배터리 양극재에서, 나머지 약 5%p는 음극재 집전체가 변경됨에 따라 가격 인하 효과를 이끌어내게 될 것”이라며 “소듐 배터리는 최적화된 조건에선 kWh당 60달러 이하까지 가격이 낮아질 것으로 본다”고 언급했다. 현재 중국산 LFP 배터리의 경우 kWh당 75달러 선에 거래되고 있다고 덧붙였다. 하 대표는 가격경쟁력과 화학적 안정성을 중시하는 ESS 시장에서 소듐 배터리가 우수한 경쟁력을 갖출 것으로 전망했다. 하 대표는 “ESS 업체들은 현재 LFP 배터리를 쓰고 있지만 향후에는 소듐 배터리를 쓰겠다고 공통적으로 말한다”며 “소듐 배터리는 LFP에 준하는 수준으로 발화점이 높아 안정성 측면에서도 강점을 갖췄다”고 설명했다. 낮은 에너지 밀도는 소듐 배터리의 약점이다. 이 때문에 전기차용 배터리로서는 한계가 크다는 관점도 있다. 리튬이온 배터리 대비 경쟁력을 갖추기 위해선 고전압 환경에서 성능을 안정적으로 유지하는 양극재 개발이 관건이라고 봤다. 하 대표는 “리튬이온 배터리와 유사한 수준인 kg당 200Wh 이상으로 에너지 밀도를 구현할 수 있어야 하면서도 충방전 사이클도 보전해야 한다”며 “4.2V 이상 고전압 환경에서 안정적 성능을 유지할 수 있는 양극재가 개발돼야 한다”고 지적했다. 하 대표는 “2030년쯤에는 소듐 배터리가 kg당 200Wh 수준 에너지 밀도를 달성하게 될 것”이라며 “여기에 대량 생산 체계를 확립하고, 생산 효율성을 높여 가격 경쟁력을 확보할 수 있을 것”이라고 전망했다.

2025.07.11 16:16김윤희 기자

미래기술교육연, '소듐 배터리' 세미나 개최

한국미래기술교육연구원은 다음달 11일 '고성능 나트륨(소듐)배터리 개발 현황과 상용화 방안 세미나 - 글로벌 SIB 시장 판도와 한국의 기회'를 서울 여의도 FKI타워 사파이어홀에서 개최한다고 24일 밝혔다. 소듐 배터리는 리튬보다 500배 이상 풍부한 나트륨을 원료로 활용해 가격 경쟁력이 높다. 리튬 대비 30~40% 낮은 원료 가격과 함께, 전기화학적 안정성도 뛰어나 화재 위험이 낮고, 저온 환경에서도 성능 저하가 적다는 장점이 있다. 리튬 배터리와 유사한 제조 공정을 사용할 수 있어 기존 생산 인프라를 그대로 활용할 수 있다는 것도 강점이다. 글로벌 주요 기업들은 소듐 배터리 개발에 박차를 가하고 있다. 중국 CATL은 2세대 나트륨배터리 '낙스트라' 상용화 준비를 마치고 하반기 양산을 계획하고 있다. 에너지저장장치(ESS) 분야에서도 중국에서는 세계 최대 규모인 100MW·200MWh급 소듐 배터리 플랜트가 가동 중이며, BYD는 2.3MWh급 고에너지형 소듐 배터리 ESS 제품을 출시했다. 국내에서도 에코프로비엠, 삼성SDI, SK온 등 기업들이 기술 개발 경쟁에 참여하며 핵심 기술 확보에 속도를 내고 있다. 시장조사기관들도 나트륨배터리 시장의 성장을 긍정적으로 전망하고 있다. MRFR은 글로벌 소듐 배터리 시장 규모가 지난해 약 15억 달러에서 연 평균 16.5% 성장해 2035년에는 약 80억 달러에 이를 것으로 예상했다. SNE리서치는 2035년까지 연간 약 254.5GWh에 달하는 수요가 발생하며, 시장 규모는 약 19조원에 이를 것으로 분석했다. 이는 주로 중·저가형 전기차, ESS, 전동공구 등 고에너지 밀도를 요구하지 않는 분야에 집중돼 향후 5~10년 내 리튬 배터리를 대체할 유력한 후보로 부상할 것으로 기대했다. 이번 세미나는 ▲소듐 배터리 국내·외 산업 현황과 상용화 방안 ▲소듐 배터리 양극재 개발 기술 현황과 시장 경쟁 방안 ▲급속 충전이 가능한 고에너지·고출력 하이브리드 소듐 이온 전지 개발 ▲나트륨 배터리 음극재 신공정 개발 및 상용화 방안 ▲소듐 배터리 전해질 소재 개발 및 전해질-전극 계면 안정화 ▲소듐 배터리용 전극 소재 및 친환경 건식공정 개발 동향 ▲소듐 배터리 국제 안전기준 및 차세대 화재·폭발 예방 기술고찰 등 주제 발표가 예정돼 있다. 한국미래기술교육연구원 관계자는 “리튬 공급 불안과 ESG 요구 확대, 전기차 보급 확산 속에서 나트륨배터리는 글로벌 에너지 저장 시장의 핵심 키워드가 될 것”이라며 “이번 세미나는 나트륨배터리의 기술 발전 동향뿐만 아니라, 전극 소재, 셀 및 팩 설계, ESS 및 전기차 적용 사례, 양산 기술, 정책 및 시장 전략 등 폭넓은 정보를 공유하는 자리로, 관련 산업의 성장과 경쟁력 확보를 위한 현실적이고 전략적인 방향을 제시할 것”이라고 밝혔다.

2025.06.24 16:11김윤희 기자

LFP 이제 양산하는데...中, 소듐배터리 출시 예고에 韓 설왕설래

세계 최대 배터리 제조사인 중국 CATL이 리튬인산철(LFP)에 준하는 에너지 밀도의 소듐(나트륨)이온 배터리 출시를 예고하면서 업계 관심이 집중되고 있다. 소듐이온 배터리는 판가도 LFP 대비 10~20% 낮게 형성될 것으로 관측된다. 화재 안전성, 저온 환경에서의 성능 보호도 우세하다. 장기적으로 중저가 전기차 배터리 시장에서도 승산이 있다는 전망이다. 현재 대세인 LFP 배터리 시장에 뒤늦게 진입하려는 국내 기업들에겐 또 다른 경쟁 변수로 평가된다. 국내 기업들은 빨라도 올해 말에야 전기차용 LFP 배터리를 공급할 계획이다. 수 년을 투자해 LFP 배터리 양산을 준비해왔는데, 시장 흐름이 다시 소듐이온 배터리로 급변할 가능성이 대두된 것이다. 30일 업계에선 이와 관련 다양한 의견이 제기되고 있다. "전기차 시장 경쟁력 충분"vs"LFP 성능 우세 이어질 것" 우선 CATL의 신제품을 시작으로, 소듐이온 배터리가 저가 전기차 시장에 보급될 것이란 관측이 나왔다. 배터리 업계 전문가는 “소듐이온 배터리로 CATL이 발표한 kg당 175Wh 정도의 에너지 밀도 구현은 충분히 가능하다고 봤기 때문에 내용에 과장은 없어 보인다”며 “저가 전기차용 배터리 시장에선 충분히 LFP의 경쟁 상대가 될 것”이라고 평가했다. 새로운 형태의 배터리가 등장하는 것인 만큼 소재 공급망의 안정성도 관건이다. 이에 대해서도 중국 내에선 충분히 준비가 됐을 것으로 분석했다. 이 관계자는 “중국 내에선 이미 CATL뿐 아니라 ESS, 전기차 등에 소듐이온 배터리를 접목한 사례가 있다”며 “중국 내로 한정해서 본다면 양극재, 음극재, 전해질 등 필요한 소재 공급망도 갖춰져 있는 상황”이라고 분석했다. 전기차 시장은 현재 초기 보급 단계를 지나 가격 경쟁력을 중심으로 경쟁하는 구도다. 전기차 OEM들이 특히 개발도상국 시장을 염두해 가격이 저렴한 소듐이온 배터리에 주목할 것이란 전망도 나온다. 배터리 업계 관계자는 “브랜드 가치 보호를 고려하는 OEM이라면 가성비 대명사인 소듐 배터리 탑재 차량만을 내세우긴 어려울 것”이라고 예상했다. 최근 국내에서 화재가 발생한 벤츠 전기차 배터리가 비주류 업체인 파라시스로 밝혀져 여론 역풍에 부딪힌 점을 거론했다. 향후 배터리 제조사와 성능이 전기차의 브랜드 가치를 상당히 좌우할 것이란 관점이다. 그러면서 “저가 모델을 요구하는 인도, 파키스탄, 방글라데시 등 시장에선 주행거리가 다소 부족하더라도 가격을 더 낮출 수 있는 소듐이온 배터리 기반 전기차 수요가 활성화될 것”이라며 “장기적으로 배터리 조성에 따른 소구 대상도 세분화될 것”이라고 점쳤다. 소듐이온 배터리가 LFP 배터리만큼 폭넓게 보급되긴 어려울 것이란 의견도 있다. 배터리 수명이나 에너지 밀도 경쟁에서 열세 등이 한계로 꼽혔다. LFP 또한 기술 혁신이 지속되는 만큼 상대적인 성능 우위를 가져갈 것이란 전망이다. 업계 다른 전문가는 “소듐이온 배터리는 ESS나 초소형 EV 등 제한적인 사용처를 확보할 것”이라며, 성능 한계가 여전히 존재한다고 봤다. 이어 “소듐이 리튬이온 배터리 대비 전압이 낮아 상대적으로 안전하지만 화재 가능성이 0%는 아니다”라고 말했다. LFP 한참 늦은 韓, 소듐 배터리도 뒤쫓는 입장 국내 배터리 기업들도 소듐이온 배터리 연구개발(R&D)를 병행하고 있다. 다만 아직은 R&D 단계로, 상용화를 적극 추진하는 기업은 없다. 배터리셀 기업들이 양산을 계획하지 않고 있는 만큼 소재 단에서도 공급망이 사실상 부재한 상황이다. CATL의 소듐이온 배터리가 득세할 경우 결국 LFP 배터리 시장을 진입하는 우리나라 업계에 불리하게 작용할 수 있다는 지적이 나온다. 배터리 업계 전문가는 “소듐이온 배터리 에너지 밀도는 kg당 200Wh 선까지도 향상될 수 있을 것”이라며 “우리나라 기업들이 LFP도 발등에 불 떨어진 상황에서 준비하고 있는데 CATL이 한 발 앞서 소듐이온 배터리를 출시하게 됐다”고 우려했다. 지난 21일 CATL은 자체 행사 '테크데이'에서 2세대 소듐이온 배터리를 공개하고 전기트럭용 제품은 6월, 전기승용차용 제품은 12월께 출시한다고 밝혔다. 배터리 에너지 밀도는 kg당 175Wh로 밝혔다. 1회 충전 시 주행거리는 500km, 충전 지원 횟수는 1만회 이상이라고 소개했다. 특히 영하 40도에서도 사용 가능 전력의 90%를 유지하는 등 성능 저하가 미미했다. LFP 배터리의 경우 삼원계 배터리 대비 에너지 밀도가 낮은 편인데, 영하의 저온 환경에선 배터리 성능이 더욱 저하된다는 점이 한계로 지적돼왔다. 이와 달리 소듐이온 배터리는 혹한에서도 주행거리 확보 및 배터리 충전 측면에서 애로사항을 덜어낼 수 있다.

2025.04.30 10:25김윤희 기자

CATL, 올해 '나트륨' 전기차 배터리 출시…"영하 40도서도 사용"

세계 최대 배터리 기업인 중국 CATL이 전기차용 나트륨 배터리 신제품을 올해 출시한다. 영하 40도의 저온 환경에서도 성능을 거의 유지하는 등 기존 리튬이온 배터리의 단점도 극복했다고 강조했다. CNEV포스트 등 외신에 따르면 21일(현지시간) CATL은 중국 상하이에서 개최한 '테크데이' 행사에서 나트륨(소듐)이온 배터리 '나스트라'를 공개하고 전기승용차용 제품과 전기트럭용 제품을 각각 오는 12월과 6월 출시할 계획이라고 발표했다. 전기승용차용 배터리의 에너지 밀도는 리튬인산철(LFP)와 유사한 수준인 kg당 175Wh로, 일반적인 나트륨이온 배터리의 성능 한계를 극복했다는 평가다. CATL이 지난 2021년 7월 출시한 1세대 나트륨이온 배터리의 경우 kg당 160Wh의 에너지 밀도를 지원했다. 1회 충전 시 주행거리는 500km로 1만회 이상 충전이 가능하다고 소개했다. 전기 트럭용 배터리는 수명 8년 이상에 총 수명 주기 비용을 61% 절감했다고 밝혔다. CATL은 나트륨이온 배터리가 영하 40도에서 상온 70도까지 환경에서 사용할 수 있다고 강조했다. 영하 40도에서도 사용 가능 전력의 90%를 유지하는 등 성능 저하가 거의 나타나지 않았다는 것이다. 배터리 잔량 10%일 때에도 영하 40도 환경에서 전력 저하가 크지 않았다고 했다. 이날 회사는 1회 충전 시 주행거리 800km까지 달리는 LFP 전기차 배터리 '쉔싱 수퍼패스트 차징' 2세대 제품도 공개했다. 쉔싱 2세대는 배터리 잔량 5%에서 80%까지 충전하기까지 15분이 소요된다. 영하 10도의 저온 환경에서도 이같은 성능을 유지한다. 초당 주행거리 2.5km를 충전하는 셈이다. 충전 속도는 12C, 충전 전력은 1.3MW까지 지원하는데 MW급 충전소 이용 시 5분 충전에 주행 거리를 520km까지 확보할 수 있다. 또한 저충전 상태에서도 에너지 출력 830kW를 유지한다고 밝혔다. CATL은 2023년 8월 1세대 쉔싱을 출시하고 1년 8개월만에 2세대 쉔싱을 출시했다. 1세대 쉔싱의 경우 충전 속도 4C를 지원하고, 10분 충전에 주행거리 400km를 확보할 수 있었다. 이날 CATL은 LFP와 니켈코발트망간(NCM) 배터리팩을 결합한 제품 '프리보이 듀얼 파워 배터리'도 선보였다. 이 제품은 배터리팩 하나는 일상 주행, 다른 하나는 장거리 주행 시 사용되는 식으로 작동한다. CATL은 이 배터리에 자체 형성(self-forming) 음극 기술을 접목해 에너지 밀도를 60% 높였고, 이에 따라 충전 당 주행거리 1천500km 이상을 지원할 수 있다고 소개했다. 충전 속도는 12C, 충전 전력 1MW 이상을 지원하며 배터리 잔량이 20% 수준으로 낮아져도 600kW 이상의 전력을 출력할 수 있다고 밝혔다. 프리보이 듀얼 파워 배터리 출시 시점은 밝히지 않았다.

2025.04.22 09:47김윤희 기자

가볍고 성능 높인 차세대 배터리 온다…LG엔솔, 개발 박차

LG에너지솔루션이 에너지 용량과 출력, 무게, 원가 등에서 현 리튬이온 배터리 성능을 한 단계 뛰어넘는 차세대 배터리 개발에 집중하고 있다. 손권남 LG에너지솔루션 차세대전지 부문 담당은 10일 서울 양재 엘타워에서 개최된 'NGBS 세미나'에서 연구개발(R&D) 동향을 공유했다. 전고체 배터리, 리튬황 배터리, 소듐이온 배터리 등을 차세대 배터리로 언급했다. “전고체 핵심 '고체 전해질' 이온전도도 업계 최고 수준 확인” 배터리 업계는 에너지 밀도와 출력 및 안정성 등에서 리튬이온 배터리를 크게 뛰어넘는 전고체 배터리의 상용화 추진 상황에 주목하고 있다. 전고체 배터리는 우수한 성능 때문에 '꿈의 배터리'로 기대를 받았지만 기술적 난이도가 높아 수십 년간 상용화에 이르지 못했다. 그러나 최근 기업들이 수 년 내 상용화를 계획하는 등 전고체 배터리의 등장이 머지 않았다는 전망이 힘을 얻고 있다. LG에너지솔루션도 황화물계 전고체 배터리를 오는 2030년까지 상용화할 계획이다. 전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용한다. 손권남 담당은 이를 위해 여러 소재 혁신이 필요한 상황이라고 언급했다. 이런 혁신 기술 중 하나로, 양극과 고체 전해질 간 계면을 보호하는 코팅 물질을 새로 개발했다고 밝혔다. 손권남 담당은 “기존 레퍼런스 물질을 사용한 배터리보다 수명과 에너지 출력 등에서 더 우수한 성능을 보이는 것을 확인했다”고 첨언했다. 고체 전해질의 낮은 이온 전도도도 기술적 난제 중 하나다. 이온 전도도가 높아야 에너지 출력과 충전 성능을 높일 수 있다. LG에너지솔루션은 손 담당은 “자체 개발한 아지로다이트 계열 황화물계 고체 전해질의 이온 전도도가 세계 최고 수준인 것을 내부적으로 확인했다”고 밝혔다. 반면 아직 극복해야 할 기술 난제도 상당하다. 손 담당은 “현 리튬이온 배터리 대비 10배 높은 수준의 가압 공정이 필요하고, 황화물계 고체 전해질이 수분에 매우 취약하기 때문에 가공비를 낮추고 소재 안정성을 높이기 위해선 내수분성을 개선하는 소재 혁신이 필요한 상황”이라고 설명했다. LG에너지솔루션은 고전압을 구현하는 데 특화된 배터리 구조인 '바이폴라'를 반고체 및 전고체 배터리에 구현하기 위한 R&D를 추진 중이다. 손 담당은 “전자의 이동 경로가 매우 짧아지면서 급속 충전이나 방전 시 발열 관리에 유리할 것으로 보고 있다”며 “대면적화하면 부품 수도 50% 수준까지 줄일 수 있어 배터리 팩 내 공간 활용률을 높일 수 있고, 전기차에 적용하면 주행 거리와 가격 경쟁력을 높일 수 있을 것”이라고 소개했다. 전기차 외 고전압을 요구하는 ESS나 전기선박에도 활용될 수 있을 것이라고 전망했다. “리튬황 배터리, kg당 500kWh 구현"…소듐이온 배터리 조기 출시 시사 LG에너지솔루션은 리튬이온 배터리 무게 대비 에너지 밀도가 1.5배 높은 리튬황 배터리도 2027년 상용화 목표로 개발하고 있다. 손 담당은 “kg당 400~600kWh의 에너지 밀도를 구현할 수 있을 것으로 보고 있고, 500kWh 수준까지는 개발 가능한 단계”라며, “황이 매우 저렴하기 때문에 하이니켈 리튬이온 배터리 대비 원가를 30~50% 절감할 수 있다”고 강조했다. 손 담당은 무게가 가볍다는 특성상 도심항공교통(UAM) 등 항공 분야에 우선 공급될 것으로 전망했다. 손 담당은 “리튬황 배터리 구현을 위한 양극재를 개발했고, 고안정성과 고출력을 내기 위한 전해질 기술도 자체적으로 보유하고 있다”고 소개했다. 현재는 리튬이 비교적 낮은 가격에 거래되고 있지만, 모빌리티 부문에서 전동화가 상당 수준으로 진행되면 수요 대비 공급이 부족해질 전망이다. 업계에선 보급형 리튬이온 배터리를 대체할 배터리로 소듐(나트륨)이온 배터리 연구도 활발히 진행되고 있다. LG에너지솔루션도 그 중 하나다. 손 담당은 “소듐은 메탈 중 두 번째로 매장량이 많다”며 “이런 풍부한 자원을 토대로 지속 가능성 관점에서 가격 경쟁력을 갖출 수 있는 소듐이온 배터리 개발이 필요하다”고 설명했다. 소듐이온 배터리는 원재료가 저렴할 뿐 아니라 충격에도 매우 안전하고, 저온 환경에서도 성능이 잘 유지될 뿐 아니라 열 폭주에 따른 화재 위험으로부터 안전한 것으로 평가된다. 그러나 낮은 에너지 밀도가 단점으로 꼽힌다. 시장에 다수 보급된 LFP 배터리 대비 규모의 경제가 형성되지 않아 현 시점에선 가격 경쟁력도 LFP 배터리에 비해 밀린다. 손 담당은 “고용량 양극재로 소듐이온 배터리 에너지 밀도를 높이는 연구를 진행하고 있다”며 “또 하나의 방법으로 저희가 타사 대비 기술력이 우수한 건식 공정도 접목해 비용을 더욱 절감하려 한다”고 언급했다. 이어 “원통형 배터리로 구현하기 어려운 전고체 배터리와 달리, 폼팩터를 다양하게 접목할 수 있는 것도 소듐이온 배터리의 장점”이라며 “기존 리튬이온 배터리 공정 라인을 100% 활용할 수 있다”고 했다. 소듐이온 배터리의 경우 다른 차세대 배터리보다 조기에 시장 출시가 이뤄질 것으로 내다봤다. 손 담당은 “무정전 전원 장치(UPS) 등 고출력을 요하는 시장에 조기 출시하려고 최선을 하고 있다”고 말했다.

2025.04.10 15:15김윤희 기자

정기선-빌게이츠, SMR 나트륨 원자로 개발 맞손

HD현대가 최근 미국에서 조선 부문 계열사인 HD현대중공업이 테라파워와 '나트륨 원자로의 상업화를 위한 제조 공급망 확장 전략적 협약'을 체결했다고 12일 밝혔다. 협약식에는 정기선 HD현대 수석부회장과 원광식 HD현대중공업 해양에너지사업본부장, 빌 게이츠 테라파워 창업자와 크리스 르베크 최고경영자를 비롯한 관계자들이 참석했다. 나트륨 원자로는 테라파워에서 개발한 4세대 소듐냉각고속로로, 고속 중성자를 핵분열시켜 발생한 열을 액체 나트륨(소듐)으로 냉각해 전기를 생산한다. SMR 가운데 안전성과 기술의 완성도가 높으며 기존 원자로 대비 핵폐기물 용량이 40%가량 적은 것이 특징이다. 빌 게이츠는 '안전하고 저렴하며 풍부한 무탄소 에너지를 제공하는 기술개발'을 목표로 테라파워를 공동 설립, SMR 개발과 공급에 적극 나서고 있다. 양사는 이번 협약을 통해 HD현대의 생산기술력과 테라파워의 첨단 SMR 기술을 결합해 나트륨 원자로의 공급 능력을 확대하고 상업화에 나선다. 특히 HD현대는 나트륨 원자로에 탑재되는 주기기를 공급하기 위해 최적화된 제조 방안을 연구 및 도출할 계획이다. 이를 통해 나트륨 원자로의 초기 실증 프로젝트를 넘어 본격적인 상업화에 필요한 제조 기반을 구축할 예정이다. HD현대는 앞서 2024년 12월 테라파워와 첫 나트륨 원자로에 탑재되는 원통형 원자로 용기에 대한 공급 계약을 체결한 바 있다. HD현대중공업 원광식 해양에너지사업본부장은 “HD현대가 제조업 분야에서 쌓아온 폭넓은 경험과 앞선 기술력이 나트륨 원자로의 상업화 기반 구축에 도움이 될 것으로 기대한다”며, “이번 협력을 바탕으로 차세대 원자력 에너지 솔루션의 상업화를 가속화하고 글로벌 SMR 시장에서 새로운 성장의 기회를 만들어갈 것”이라고 밝혔다. 테라파워 크리스 르베크 최고경영자는 “테라파워는 미국을 비롯한 전 세계에 나트륨 원자로를 발 빠르게 공급하기 위해 나서고 있다”며, “HD현대와의 협력을 통해 에너지 수요증가에 맞춰 공급망을 확장하고 나트륨 원자로를 성공적으로 건설할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

2025.03.12 09:24류은주 기자

기저귀 가격 획기적으로 낮출 '혁신적인 촉매' 기술 공개

기저귀 값도 만만치 않다. 그러나 만드는 수율과 효율성 개선 정도에 따라 판매가를 획기적으로 낮출 수 있다. 국내 연구진이 기저귀 원료 합성에 쓰이는 친환경적인 물질을 개발했다. 당장 상용화는 어려워도, 향후 관련 업계가 관심을 가질 만한 연구결과다. 광주과학기술원(GIST)은 화학과 홍석원 교수 연구팀이 이산화탄소와 에틸렌을 활용해 고부가가치 석유화학 원료인 아크릴산나트륨(sodium acrylate)을 합성할 수 있는 촉매를 개발했다고 22일 밝혔다. 홍석원 교수는 "이산화탄소를 사용한다는 측면에서 친환경적인데다 전환수 효율과 수율을 획기적으로 개선했다"며 "LG화학과 공동 연구를 진행했다"고 말했다. 홍 교수는 또 "상용화를 위해선 촉매 성능을 한 단계 더 개선해야 하는 등의 과제가 남아있다"며 "그러나 기술적 측면에서 퀀텀 점프할 충분한 가능성이 있다"고 설명했다. 김세용 연구원(제1저자, 롯데케미칼)는 "전환수(TON) 570의 효율성과 수율 82%의 생산 효율을 달성했다"며 "이는 세계 최고 수준의 전환수 효율성이고, 수율 면에서도 기존 한계를 뛰어넘는 혁신"이라고 부연 설명했다. 전환수(TON, Turnover Number)는 촉매 하나가 얼마나 많은 반응물을 생성물로 전환시킬 수 있는지를 나타내는 값이다. 촉매 성능 평가 지표다. 수율(Yield)은 이론적 생성물 양과 실제 얻어진 양을 백분율로 나타난 값이다. 생산효율을 의미한다. 연구팀은 "기저귀 등 위생제 용도로 사용되는 고흡수성 고분자(SAP) 소재의 핵심 원료인 아크릴산나트륨 수요가 꾸준히 증가 중"이라며 "아크릴산나트륨은 주로 프로필렌을 고온에서 산소와 반응시키는 방식으로 합성해 쓰지만, 에너지 효율성과 환경적 측면에서 개선 목소리가 높았다"고 지적했다. 이에 연구팀은 견고하고 평면적인 구조를 갖춘 니켈 화합물 촉매를 새로 개발했다. 연구팀은 또 부산물은 물에 녹지 않고, 생성물인 아크릴산나트륨만 물에 잘 녹는 간단한 물 추출법으로 생성된 소듐 아크릴레이트를 높은 수율로 분리하는데 성공, 공정의 단순화 가능성도 입증했다. 이 촉매는 또 전환수 최고 기록을 달성(효율 TON 570)하면서도 수율 82%를 기록했다. 특히, 전환수 312에서는 수율 99%를 나타냈다는 것이 연구팀의 부연 설명이다. 종전 세계 최고 기록은 전환수 514(수율 21%) 정도였다. 일반적으로 전환수가 올라가면 수율이 낮아진다. 홍석원 교수는 “이산화탄소를 활용한 화학 공정의 새로운 전기를 마련한 것"이라며 "기존 공정의 한계를 극복하고 이산화탄소와 에틸렌을 활용한 고효율 아크릴산나트륨 합성 기술의 실현 가능성을 한 단계 끌어올렸다”고 말했다.

2025.01.22 10:11박희범 기자