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'리튬이온배터리'통합검색 결과 입니다. (17건)

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국정자원 화재 근본 원인…"전산실에 서버·UPS 같이 있었다"

화재로 인해 국가자원 업무시스템 가동이 전면 중단된 대전 국가정보자원관리원이 전산실 내에 서버와 UPS를 같이 운용하고 있었던 것으로 드러났다. UPS 무정전전원장치는 한전의 전압이 불규칙하기 때문에 전기 공급을 일정하게 하는 역할을 한다. 특히, 배터리가 붙어 있어 정전 상황에서 바로 전기도 공급한다. 대개 20~30분 정도 제 기능을 하고, 이어 바로 전기 발전기가 가동에 들어가 전원을 공급한다. 슈퍼컴퓨터 UPS를 관리하는 KISTI 관계자는 "화재에 대비해 UPS와 발전기, 배터리는 건물 지하에 따로 두는 것이 기본"이라며 "30년 전 쯤 슈퍼컴에도 UPS에서 화재가 났었는데, 따로 둬 슈퍼컴 피해는 없었다"고 설명했다. 27일 오전 10시 30분 현재 유성구 긴급구조통제단과 국가정보자원관리원 측은 랙에서 리튬이온배터리를 분리하는 작업을 지행 중이나, 재발화 위험 등으로 작업 속도가 더딘 상황이다. 국가정보자원관리원과 유성소방소는 27일 오전 10시 14분 2차 브리핑에서 "UPS 리튬이온배터리 이동 작업을 진행하던중 불꽃이 튀며 화재가 발생한 것"이라며 "당초 화재가 난 5층만 기능이 마비됐으나, 냉온풍기가 고장나면서 현재는 2,3,4층 서버 모두를 셧다운 한 상태"라고 말했다. 이날 브리핑은 국가정보자원관리원 이상민 운영기획관, 정광용 시설운영팀장과 김기선 유성구 긴급구조통제단장 등이 나서 진행했다. 이상민 운영기획관은 "리튬이온배터리가 당초에는 불이난 5층 192개 만 피해가 예상됐으나 화재가 확산하며 바로 옆에 붙어 있는 배터리 192개에도 불이 번져 총 384개가 피해를 입었다"고 밝혔다. 화재 근본 원인도 파악됐다. 국가정보자원관리원 측이 서버실에 UPS가 같이 설치돼 있는 구조는 문제라는 인식아래 올해 사업비를 확보하고, UPS 리튬이온배터리를 지하로 옮기는 작업을 진행해 왔다. 국가정보자원관리원 UPS는 모두 6조, 16개 랙, 192개 배터리로 구성돼 있다. 이 가운데 최근 1조는 지하로 안전하게 옮겼고, 화재가 발생한 지난 26일에는 2조 이동 작업이 진행 중이었다. 5층에는 배터리 이동을 지원하는 인력 10여 명이 작업 중이었다. 이들은 우선 전원을 내린뒤 배터리와 케이블 분리 작업을 40여 분간 진행했다. 그러는 와중에 갑자기 배터리에서 불꽃이 튀며 화재가 확산됐다.. 정광용 시설운영팀장은 "배터리는 2010년 도입한 것"이라고 부연설명했다. 이에 앞서 김기선 긴급구조통제단장은 "199명과 장비 64대가 동원됐다"며 "현재 추가 화재에 대비하며, 배연 작업과 배터리 분리 작업을 진행 중"이라고 말했다. 김 단장은 "국가정보자원관리원 서버 보호를 위해 대량 방수를 하지 못하는 상황이어서 전산실 내부 온도가 160도에 달하는 등 소방대원 진입이 어려움이 있었고, 리튬배터리 특성상 열폭주 상황도 살피며 소량의 물로 전산실 내부 냉각 작업을 진행하다보니 시간이 많이 걸리고 있다"고 설명했다. 유성소방소 측은 지난 26일 오후 8시 20분께 첫 화재가 발생한 이후 이날 밤 11시께 5층 전산실 전원 차단 후 화재 진압 및 케이블과 배터리 분리 작업을 진행했으나, 불꽃이 추가로 발생해 작업이 중단됐다고 설명했다. 이후 새벽 3시 20분께 외부 유리창과 안쪽 격벽을 파괴하고 배연작업을 시행했다. 초진은 27일 새벽 6시 30분이나 2시간 10분 뒤인 8시 40분 일부에서 재발화가 진행되기도 했다.

2025.09.27 12:14박희범

국가정보자원관리원 배터리 화재…"데이터 피해 줄이려 물도 못뿌려"

대전 국가정보자원관리원 5층에서 지난 26일 오후 8시 20분께 LG에너지솔루션이 제조사인 리튬이온배터리 폭발로 화재가 발생한 가운데, 유성소방소가 데이터 피해 최소화 때문에 화재 진압에 애를 먹고 있다. 불이 잘 꺼지지 않는 리튬이온배터리 화재인 데다 국가정보자원관리원이 서버 내 데이터 피해를 최소화하기 위해 소화전 물을 최소화 해달라고 요청, 이에 유성소방소 측이 물 사용을 극도로 자제하고 있는 것으로 확인됐다. 리튬이온배터리 화재는 일반적으로 불이 난 배터리를 물속에 완전히 잠기도록 하는 침수 냉각 방식으로 소화한다. 27일 00시 51분 실시한 화재 중간 브리핑에서 유성소방서 측은 "현재 소방인력 91명, 소방차 등 장비 31대를 동원, 현재 화재를 진압 중"이라며 "물로 냉각시켜 진압할 수 있지만, 각종 전산 정보 서버로 인해 피해를 최소화하면서 최소한의 물로만 살포 중"이라고 설명했다. 이어 국가정보자원관리원 김창현 운영 총괄 과장은 "무정전 전원장치(UPS) 내 배터리 전원을 내리는 과정에서 화재가 발생한 것으로 파악 중"이라며 "배터리 이전 작업이 아니라, 이전을 위한 사전 작업으로 배터리 전원을 잠시 내려본 것"이라고 부연 설명했다. 이번에 화재가 발생한 배터리 제조사는 LG에너지솔루션으로 확인됐다. UPS 배터리 팩은 모두 192개로 파악됐다. 김 과장은 피해 규모에 대해 "현재 관리원 업무가 총 647개인데, 정확한 피해 규모는 사건 현장 진입이 안 돼 현재로는 파악이 어렵다"고 말했다. 행정안전부 자료에 따르면, 이번 화재로 정부24, 민원24, 홈택스, 정부 메일 시스템, 국민 신문고 등 총 70개 서비스가 먹통이다. 국가 정보망 백업 시스템과 관련해서 김 과장은 "광주와 대구 등에 백업 데이터가 있지만, 일부"라며 "상세한 것으로 파악한 뒤 얘기하겠다"고 덧붙였다. 또 화재 현장 부상자는 배터리 이전 작업 협력업체 직원인 것으로 파악됐다. 유성소방소 측은 "현재 배터리 팩은 화재가 난지 4시간이나 돼 거의 상당 부분 탔다"며 "연소 확대 저지에 최선을 다하고 있다"고 부연 설명했다. 한편 과학기술정보통신부와 행정안전부는 현재 위기경보 '경계'를 발령했다. 과기정통부는 소관 주요 행정시스템 장애에 대응하는 매뉴얼에 따라 긴급 상황판단 회의를 개최하고, 신속한 대응을 위해 "경계" 단계의 위기경보를 발령헀다. 과기정통부는 또 '위기상황대응본부'를 즉시 소집, 24시간 비상근무체제에 돌입했다.

2025.09.27 02:46박희범

"전기차 배터리, 리튬 20%만 쓰고 폐기"…재활용 대책은

호주 연구진이 폐기된 리튬이온배터리에 여전히 많은 전력이 남아 있다는 사실을 발견했다고 과학전문매체 라이브사이언스가 최근 보도했다. 호주 에디스 코완대학(ECU) 연구진에 따르면, 전기차에 사용되는 리튬이온배터리는 용량 20% 가량만 사용한 뒤 폐기되는 것으로 나타났다. 전기차용 리튬이온배터리는 성능이 80% 이하로 떨어지면 교체 대상이 되기 때문이다. 교체 대상 배터리는 전기차를 움직이기에는 부족하지만 용량 약 80%를 그대로 유지하고 있는 셈이다. ECU 연구진은 리튬 채굴 방식과 버려진 배터리에서 리튬을 추출하는 방식을 비교한 연구 논문을 발표했다. 연구 결과에 따르면, 채굴하는 방식과 비교했을 때 폐 배터리를 재활용할 경우 탄소 배출량은 61%, 에너지 사용량은 83%, 물 사용량이 79% 감소하는 것으로 조사됐다. 연구진은 버려진 배터리를 재활용해 일자리 창출 및 폐기물 감소와 같은 사회적, 경제적 이점을 가져올 수 있다고 제안했다. ECU 박사후 연구원이자 해당 연구 주저자인 아사드 알리는 "폐 배터리를 재활용하면 이미 순도 99%에 가깝게 정제되어 남아 있는 리튬에 접근할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리에서 니켈과 코발트도 회수할 수 있다"고 밝혔다. 연구진들은 많은 배터리가 사용되지 않고 방치되어 있으며, 이 폐기물이 계속 늘어날 것이라고 지적했다. 전 세계 리튬 이온 배터리 시장은 매년 13%씩 성장할 것으로 예상되며, 2026년까지 리튬 수요는 약 1천600㏏(킬로톤)에 달할 것으로 예상된다. 호주 정부 보고서에 따르면, 배터리 폐기물은 연간 13만 7천t(톤)에 달할 것으로 예상된다. 아사디 알리는 "채굴은 리튬 1t당 최대 37%의 이산화탄소를 배출한다. 재활용 공정은 채굴보다 탄소 배출량을 최대 61% 줄이고, 에너지는 83%, 용수는 79% 적게 사용한다"고 설명했다. 리튬이온배터리를 재활용하는 이점은 분명하나 연구진은 이를 위해 몇 가지 해결해야 할 과제가 있다고 강조했다. "혁신 속도가 정책 개발 속도를 크게 앞지르고 있으며, 배터리의 화학적 구성도 끊임없이 변화하기 때문에 배터리 재활용이 더욱 복잡해지고 있다"는 게 연구진의 설명이다. 하지만, 폐배터리 재활용은 수익성 있는 옵션처럼 보이며, 현재 세계 여러 곳에서 해당 기술을 적극적으로 개발하고 있다. 벨기에 배터리업체 유미코어(Umicore)와 미국 레드우드 머티리얼즈(Redwood Materials) 같은 기업들은 이미 전기차 배터리 재활용 기술을 선도하고 있으며, CATL 같은 중국 업체들은 중국에 재활용 공장을 건설하여 새 배터리용 소재를 재활용하고 있다.

2025.08.21 16:14이정현

리튬황배터리 난제 해결...지르코늄서 답 찾았다

리튬황배터리는 리튬이온배터리 대비 에너지 저장 용량이 5배를 넘는다. 그러나 리튬황은 충방전 과정에서 리튬 금속을 손상시키는 단점이 있다. 국내 연구진이 이 문제를 지르코늄 이온으로 해결했다. 전자적 접착력 조절이 키 포인트다. POSTECH(포항공과대학교)은 화학공학과·배터리공학과 김원배 교수와 화학공학과 지준혁 연구생(석박사통합과정) 연구팀이 전극 촉매의 '붙는 힘'을 원자 수준에서 정밀하게 조절해 리튬황배터리 성능과 수명을 획기적으로 개선하는 데 성공했다고 9일 밝혔다. 연구 결과는 소재·화학·나노 분야 국제 학술지인 '스몰(Small)' 최근호에 게재됐다. 리튬황배터리는 차세대 배터리 유력한 후보다. 값비싼 희귀 금속 대신 구하기 쉬운 황을 쓰기 때문이다. 제조비용도 낮아진다. 에너지 저장 용량은 기존 리튬이온 보다 5배 이상 크다. 그러나 이에는 치명적인 약점이 있다. 배터리 충·방전 과정에서 황과 리튬이 반응해 '리튬 폴리설파이드'가 생기는데, 이 물질이 전해질에 녹아 음극으로 이동하면서 리튬 금속을 손상시킨다. 김원배 교수는 "이를 '셔틀 효과(Shuttle Effect)'라고 하는데, 배터리 수명을 빠르게 줄이는 주요 원인"이라고 설명했다. 연구팀은 이 문제를 지르코늄으로 해결했다. 촉매 표면에 지르코늄 이온(Zr⁴+)을 원자 단위로 고르게 분산시키는 방식을 고안한 것. 고른 분산으로 폴리설파이드가 전극에 '적당히' 달라붙게 했다. 너무 강하게 붙으면 반응 속도가 느려지고, 너무 약하면 셔틀 효과가 발생하기 때문이다. 김원배 교수는 "컴퓨터 시뮬레이션 결과, 연구팀이 'd-밴드 이론'을 활용해 촉매 표면 전자 구조를 조절하는 방법으로 소량의 지르코늄 첨가만으로도 접착력이 적절히 낮아져 배터리 충·방전 과정이 원활하게 진행된다는 사실을 확인했다"고 부연 설명했다. 실험 결과 연구팀이 만든 전극은 일반적인 충전 속도로 1천회 이상 충·방전해도 초기 용량의 93% 이상을 유지했다. 고속 충전에서도 뛰어난 내구성을 보였다. 또한, 실제와 유사한 고밀도 황(4.6~5.4 mg/cm²)과 적은 전해질 황(8μL/mg) 조건에서도 높은 에너지 용량을 오래 유지했다. 김원배 교수는 "이번 연구는 배터리의 반응을 원자 수준에서 제어할 수 있음을 보여준 첫 사례"라며 "저비용·고용량 배터리 생산에 한 걸음 더 다가서 탄소중립 시대 에너지 저장 솔루션에 중요한 기여를 할 것"이라고 말했다. 한편, 이 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 선도연구센터(ERC), 과학기술정보통신부 중견연구사업, 산업통상자원부 배터리 특성화대학원 사업 지원을 받았다.

2025.07.09 09:04박희범

리튬이온배터리 수명 늘리려면..."완전방전 꼭 피해야"

리튬이온배터리는 쓰다보면 수명이 급격히 줄어들 때가 있다. 주 원인은 두 가지다. 과충전과 과방전이다. 국내 연구진이 특히, 완전방전이 배터리 수명을 극도로 저하시킨다는 사실을 과학적으로 규명했다. POSTECH (포항공과대학교)은 친환경소재대학원 배터리공학과 홍지현 교수 연구팀이 성균관대 김종순 교수 연구팀과 리튬이온배터리의 사용 과정에서 발생하는 새로운 열화 메커니즘을 발견했다고 31일 밝혔다. 이 연구는 에너지 소재 분야 국제 학술지인 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)'의 표지 논문으로 선정됐다. 연구에는 논문 제1저자로 이름을 올린 POSTECH 임국현 박사와 KIST 전승윤 연구생(박사과정)이 참여했다. 전기자동차 등에 쓰이는 리튬이온배터리는 니켈, 망간, 코발트로 이루어진 삼원계 양극재를 주로 사용한다. 최근 경제성을 높이기 위해 비싼 코발트 대신 니켈 함량을 높이는 추세지만, 니켈 함량이 높아질수록 배터리 수명이 빨리 줄어든다. 그동안 배터리 성능 저하는 주로 과충전 과정에서 발생한다고 알려져 왔다. 하지만 안정적인 전압에서도 배터리 성능이 저하되는 현상은 설명하지 못했다. 연구팀은 이 수수께끼를 풀기 위해 배터리 방전(사용) 과정에 주목했다. 연구팀은 배터리를 재충전하지 않고 오래 사용하는 경우 양극재 표면의 산소가 빠져나가는 '준-전환 반응(quasi-conversion reaction)'이 발생한다는 것을 발견했다. 임국현 박사는 "이 반응이 배터리 방전과정 중 3V 근처에서 일어난다"며 "표면의 산소 일부가 리튬과 결합해 리튬산화물을 형성하고, 이렇게 만들어진 리튬산화물은 배터리 내부 전해질과 반응해 가스를 발생시키고 배터리 성능을 떨어뜨린다"고 말했다. 연구팀은 니켈 함량이 높을수록 이 현상이 더욱 심하게 나타나며, 배터리 대부분의 용량을 소진할 정도로 오래 사용하는 경우에도 배터리가 부풀어 오르는 등 성능 저하가 가속화된다는 것을 확인했다. 니켈 함량이 90% 이상인 고니켈 배터리로 실험한 결과, 준-전환 반응이 발생할 때까지 사용한 배터리는 250회 사용 후 남은 용량이 3.8%에 불과했지만, 사용 정도를 조절한 배터리의 경우 300회 사용 후에도 73.4%의 용량을 유지했다. 완전방전만 시키지 않아도 배터리 성능을 어느 정도 유지 가능하다는 얘기다. 임 박사는 "이 문제를 해결하는 방법이 생각보다 간단하다"며 "배터리 사용률을 최적화하는 것만으로도 배터리 수명을 크게 늘릴 수 있다. 업계가 제품 설계단계에서 검토하면 될 것"이라고 덧붙였다. 연구를 이끈 홍지현 교수는 "실제 배터리 사용 과정인 방전이 미치는 영향은 그간 간과됐다"라며, "이번 연구는 더 오래 쓸 수 있는 배터리를 만들기 위한 중요한 개발 방향을 제시했다"라고 전했다. 한편, 이 연구는 산업통상자원부 한국산업기술진흥원 산업혁신인재성장지원사업 (R&D, 배터리특성화대학원지원사업), 한국산업기술평가관리원 이차전지첨단전략 산업, 글로벌협력지원사업 및 수요기업 맞춤형 고출력축전지(슈퍼커패시터) 성능 고도화기술개발사업의 지원을 받았다.

2025.03.31 12:59박희범

NST, 국가특임연구원 1호로 LG화학 출신 김명환 박사 임용

우리나라 첫 국가특임연구원으로 LG화학 출신의 김명환 박사가 한국화학연구원 차세대 이차전지 전략연구단장으로 임용됐다. 과학기술정보통신부와 국가과학기술연구회는 과학기술분야 정부출연연구기관(출연연) 1호 국가특임연구원 타이틀을 김명환 단장이 차지했다고 28일 밝혔다. 국가특임연구원은 '과학기술분야 정부출연연구기관 운영에 관한 규정'에 따라 석학이나 실적 등이 탁원한 연구자를 3년 이내 기한으로 채용하는 제도다. 올해 처음 도입됐다. 연장도 가능하다. 김 단장은 서울대 공업화학과 76학번이다. KAIST에서 석사학위를 취득한 뒤 미 애크런대학교에서 고분자공학으로 박사학위를 받았다. 100% 수입에 의존하던 리튬이온전지를 내재화하는 기틀을 마련했다. 2000년대에는 이차전지 종주국인 일본을 제치고 세계 최초로 전기차용 리튬이온전지를 상용화했다. 화학연에서는 올해 과기정통부가 선정한 글로벌 TOP 전략연구단인 '차세대 이차전지 전략연구단'을 이끈다. 이창윤 제1차관은 "출연연이 국가연구개발기관으로서 다양한 혁신 주체가 협력하는 산·학·연 역량결집 거점이 되어야 한다"며 "국가특임연구원 임용을 지속 확대해 나갈 계획"이라고 말했다.

2025.03.28 18:18박희범

전기차 리튬이온배터리, 15분에 81%까지 "충전"

국내 연구진이 전기차 리튬이온 배터리를 15분에 81%까지 고속 충전하는데 성공했다. KAIST(총장 이광형)는 생명화학공학과 최남순 교수 연구팀이 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀과 새로운 전해질 용매 '아이소부티로니트릴(isoBN)'으로 고이온 전달성 전해질 시스템을 개발했다고 17일 밝혔다. 이 소재를 적용할 경우 기존 리튬이온전지 전해질에 사용되는 에틸렌 카보네이트(EC) 전해질 대비 점성과 이온전도도를 크게 개선, 표준용량 기준 대비 15분내, 81%까지 상온 충전 가능하다고 연구진은 설명했다. 기존의 EC 전해액은 높은 점성(3.38 cP), 강한 용매화(Solvation) 특성, 큰 결정립으로 구성된 음극 계면층을 만들어 고속 충전 시 리튬이온이 원활하게 이동하거나 흑연 음극 층상 구조로 들어가지 못하는 단점이 있다. 또한, 음극 계면층 위 또는 음극판 상단부(분리막과 접촉하고 있는 부분)에 금속 리튬이 전착된다. 이러한 전착 리튬은 충·방전이 불가능한 비가역적 리튬으로 배터리 수명 단축과 단락에 의한 화재 발생 위험을 높인다. 연구팀은 이 문제 해결을 위해 아이소부티로니트릴을 배터리 전해질에 새로 도입했다. 실험결과 EC 전해질 대비 55% 낮은 점성(1.52 cP), 54% 높은 이온전도도(12.80 S/cm)를 나타냈다는 것이 송채은 연구생(박사과정)의 부연 설명이다. 이 전해질은 실험에서 리튬이온의 탈용매화 에너지를 크게 감소시켜 15분 고속 충전 300회 사이클에서도 음극 상단부에 비가역성 리튬전착 없이 94.2%의 매우 높은 용량 유지율을 나타냈다. 연구팀은 또 X선 광전자 분광법과 비행시간 이차이온 질량 분석 등으로 음극 계면층의 조성과 리튬이온의 이동 경로 등을 정밀 분석했다. 전기화학적 변형 현미경(ESM)을 이용해 전해액 조성에 따라 리튬이온 전도도가 달라지는 것과 음극계면층에서 리튬이온이 이동하는 것을 세계 최초로 영상화했다. 최남순 교수는 "음극 계면층의 결정립 크기와 배열상태 및 전해질의 용매화 구조가 리튬이온전지 고속 충전 시간에 영향을 주는 핵심 요소라는 것을 확인했다"며 "상온 및 영하 10도에서 고속 충전이 가능해질 것"으로 기대했다. 상용화와 관련해 최 교수는 "검증만 된다면, 원통형 전지 쪽에는 적용이 가능할 것"으로 내다보며 "소재 경제성도 좋아 해볼 만 하다"고 언급했다. 연구는 생명화학공학과 최남순 교수와 신소재공학과 홍승범 교수(이상 교신저자)와 송채은, 한승희, 최영우 연구생(이상 제1저자)이 진행했다. 연구결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(3월 11일)에 등재됐다.

2025.03.17 09:49박희범

"K배터리, 2035년 글로벌 생산량 20% 차지할 것"

전세계 리튬이온배터리(LIB) 생산 능력이 오는 2035년 5천695GWh까지 성장할 전망이다. LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 한국 배터리 3사가 이 중 약 20%를 차지할 것으로 예상됐다, 이차전지 시장조사 업체 SNE리서치는 27일 '2024 글로벌 LIB 라인 신설 및 증설 전망' 보고서에 이같은 내용을 담았다. 보고서에 따르면 올해부터 2035년까지의 연 평균 LIB 생산능력 성장률은 약 10% 수준이다. 해당 집계는 전기차와 에너지저장장치(ESS)용 중대형, IT용 소형 배터리를 포함한 수치다. 한국 배터리 3사는 2035년까지 1천159GWh의 생산능력을 갖출 것으로 점쳐졌다. 보고서는 국내 3사의 생산 기지는 대부분 북미와 유럽에 위치해 있고, 2035년 기준 각각 628GWh, 305GWh에 도달할 것으로 전망했다. 특히 2035년까지 북미 지역 내 생산능력은 한국기업이 58%를 차지할 것으로 봤다. 지역별 생산능력은 2035년 중국 3천93GWh, 북미 1천84GWh, 유럽 1천174GWh에 도달할 것으로 예상됐다. 중국은 2035년 기준 CATL, BYD, CALB 등 상위 기업 3곳이 전체 중국업체 생산능력의 절반을 차지할 것으로 예상됐다. 공급 과잉으로 향후 상위 업체 위주로 배터리 산업이 재편성될 수 있다는 관측도 내놨다. 북미 지역은 전기차 시장 둔화로 공장 가동과 증설이 지연되고 있으며, 유럽 지역도 공장 건설 철회 소식이 계속 보도되고 있는 것에 주목했다. SNE리서치 관계자는 “LIB 제조업체들의 공격적인 증설로 인해 공급 과잉이 발생하지만 장기적으로는 공급의 성장 폭이 둔화되고 수요는 꾸준히 증가해 이상적인 수급을 형성할 것”이라고 전했다.

2024.06.27 10:12김윤희

경기 화성 리튬전지 공장 화재…1명 심정지·21명 연락두절 추정

경기 화성시 소재 일차전지 기업 공장에서 화재가 발생해 다수의 인명 피해가 발생했다. 소방당국에 따르면 24일 오전 10시 31분 일차전지 제조업체 아리셀의 화성시 서신면 소재 공장 3동에서 화재가 발생해 현재까지 심정지 1명, 중상 1명, 경상 5명 등 인명 피해가 발생한 것으로 추정되고 있다. 이 곳에는 리튬이온 배터리 3만5천개가 있는 것으로 전해졌다. 공장 근로자 중 21명은 연락이 두절돼, 추가 인명 피해가 발생할 수 있는 상황이다. 아리셀은 금형 제조 기업 에스코넥의 리튬 일차전지 자회사로 지난해 매출 47억9천만원을 기록했다. 자동검침시스템(AMR)과 지능형전력계량시스템(AMI), 무선주파수인식(RFID), 의료장비, 군용장비, 각종 산업 제품을 납품하고 있다. 화재가 발생한 화성 공장은 연 면적 2천300여 제곱미터 규모 3층 건물이다. 이 건물에는 근로자 50여명이 상시 근무하는 것으로 알려졌다. 리튬이온 배터리는 특성상 과열, 과충전 등에 의한 화재 위험이 있고, 온도가 1천도 이상 올라가는 열 폭주 반응이 발생하기도 한다. 내부에서 계속 열이 발생해 한 번 배터리에서 발화가 시작되면 배터리를 물에 담그는 방식으로 진화하지 않고서는 진화가 어렵다.

2024.06.24 15:15김윤희

LIB 음극재 시장, 10년 후 2.5배…"K-배터리 탈중국 시급"

중국 업체들이 독식중인 세계 리튬이온배터리(LIB) 음극재 시장에서 포스코퓨처엠이 고군분투 중이다. 23일 시장조사업체 SNE리서치 '2024년 리튬이온전지 음극재 기술현황 및 시장전망' 보고서에 따르면 LIB 음극재 시장은 지난해 160만톤(10조원)에서 2035년 390만톤(25조원)으로 성장할 것으로 전망된다. 음극재 시장이 2028~2029년까지 인조흑연(AG)을 중심으로 성장하겠지만, 2030년 이후부터는 현재 1~2% 비중을 차지하는 실리콘(Si) 음극재 비중이 7~10%로 확대할 것으로 관측했다. 현재 음극재 시장에서 중국 업체 점유율은 지난해 92.6%에 달한다. 지난 2021년(87.5%)보다 확대됐다. 그중에서도 BTR, 샨샨, 지첸 빅3 비중이 절반에 육박한다. 출하량 기준 1~9위까지가 모두 중국 업체고 한국의 포스코퓨처엠이 10위를 기록했다. 미국 정부가 최근 인플레이션 감축법(IRA)에 따른 전기차 보조금 지급요건 충족 여부를 판단할 배터리에 사용된 흑연에 대해서는 외국우려기업(FEOC)에서 조달해도 2026년 말까지 문제 삼지 않기로 하고 앞으로 2년간 '중국산 흑연'으로 만든 배터리를 허용했다. 하지만 리튬이차전지 음극재 시장은 아직까지도 중국업체 의존도가 90% 이상으로 배터리 소재 업계 탈중국 과제가 시급한 상황이다. 한국 배터리 3사는 중국산 흑연이 허용되는 2026년 말까지 호주, 북미 등의 업체와 손잡고 중국 외에서 흑연을 안정적으로 조달하는 체계를 구축하는 데 속도를 낼 계획이다. 포스코퓨처엠도 2030년까지 37만톤 규모 음극재 흑연을 생산한다는 계획이다. SNE리서치는 "향후 중국 외 흑연 음극재 공급망 확보와 차세대 전지(SIB나트륨전지, ASB전고체 전지)용 고용량 고성능의 Si 음극재와 리튬메탈 개발, 나트륨전지용 하드카본 음극재 등에 대한 기술 확보가 시장의 중요 게임체인저 역할을 할 것"이라고 전망했다.

2024.05.23 10:31류은주

리튬이온 배터리 시장, 2035년엔 5.6배 커진다

오는 2035년까지 리튬이온배터리(LIB) 총 수요량이 5.57TWh으로 늘어난다는 전망이 나왔다. 21일 이차전지 시장조사업체 SNE리서치는 '2024년 글로벌 LIB 애플리케이션별 중장기 전망' 보고서에 이같은 내용을 담았다. 보고서에 따르면 2035년 소형 IT기기와 친환경차(xEV), 에너지저장장치(ESS)향 LIB 수요는 5.57TWh로 전망됐다. 지난해 994GWh 대비 약 5.6배에 이르는 양이다. 연 평균 성장률로 환산 시 15.4% 수준이다. 애플리케이션별 수요로 봤을 때는 xEV가 4천760GWh로 85% 비중을 차지한다. 뒤이어 ESS향 LIB 수요가 618GWh로 11%를 자치할 전망이다. 소형 애플리케이션향 LIB 수요는 193GWh로 3% 비중을 차지할 것으로 예상됐다. 지난해 기준 애플리케이션별 수요량은 xEV 700GWh, ESS 185GWh, 소형 109GWh로, 비중은 각각 70%, 19%, 11%를 차지했다. 지난해부터 2035년까지 애플리케이션별 LIB 수요의 연평균 성장률 예상치는 xEV 17.3%, ESS 10.6%, 소형 4.9%다. SNE리서치 관계자는 “xEV는 플러그인하이브리드차(PHEV), 순수전기차(BEV) 기준 상용차 포함 2035년 약 7천495만대가 판매될 것으로 전망한다”며 “소형 LIB 시장은 소형 LIB 셀을 탑재하는 xEV와 ESS를 포함 시 2035년 1.3TWh의 수요가 발생할 것”이라고 말했다.

2024.05.21 10:50김윤희

소형 리튬이온 배터리 시장, 2035년 6배 커진다

오는 2035년 소형 리튬이온배터리(LIB) 수요가 1.3TWh로 확대될 전망이다. 가장 큰 비중을 차지한 수요처는 친환경자동차(xEV)로, 약 1TWh를 차지할 것으로 예상됐다. 20일 이차전지 시장조사업체 SNE리서치의 '2024년 글로벌 LIB 애플리케이션별 중장기 전망' 보고서에 따르면 2035년 소형 리튬이온이차전지(LIB)의 총 수요는 1천326.5GWh로 집계됐다. 상세 애플리케이션 별로 시장 규모를 비교하면 xEV향 LIB의 수요가 82.5%의 비중을 차지했다. xEV에는 원통형 셀을 적용한 제품들이 나오고 있다. 대표적인 경우로 테슬라의 제품들이 있고 파나소닉, LG에너지솔루션이 테슬라에 xEV향 소형 LIB를 납품 중이다. xEV 다음으로 많은 LIB 수요를 기록한 애플리케이션으로는 전동 모빌리티가 꼽혔다. 전기자전거와 2~3륜차를 포함한 전동 모빌리티 분야 LIB 수요는 2035년 약 80GWh에 달해 6%의 비중을 차지할 전망이다. 에너지저장장치(ESS)는 2035년 39GWh의 소형 LIB 수요를 요할 것으로 예상된다. 비중은 2.9%로 3위를 차지했다. ESS 역시 xEV와 같이 원통형 전지를 탑재한 제품이 출시되고 있다. 향후 소형 파우치 셀을 탑재한 모델도 등장할 예정이다. SNE리서치 관계자는 “스마트폰, 노트북 등 기존 IT 기기향 LIB 시장은 성장이 상대적으로 더딜 전망” 이라며 “2~3륜 시장 및 웨어러블 시장의 고성장과 이외에도 드론 등 새로운 애플리케이션의 등장을 통한 새로운 소형 LIB 시장 성장이 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

2024.05.20 10:55김윤희

'카카오 대란 재발 없다'…전기안전公, 무정전전원장치 국가사업 수주

한국전기안전공사(대표 박지현)는 '대용량 고출력 무정전전원장치 위험성평가 및 안전기술 개발' 국가사업 주관기관으로 선정됐다고 17일 밝혔다. 전기안전공사 전기안전연구원은 지난 2022년 10월 15일 발생한 판교 데이터센터 무정전전원장치(UPS) 화재사고(카카오대란)를 계기로 안전사각지대에 방치된 리튬이온 배터리 기반 UPS 안전성 강화와 신뢰성 검증 기술 개발을 위해 올해 공고된 국가사업에 응모해 300억원(국비 200억, 민자 57억, 지방비 40억) 규모 연구개발사업을 수주했다. 이 사업은 대용량 UPS 안전성 평가 시스템을 구축하는 것으로 에너지 손실을 최소화해 세계 최초로 RE100 평가 시스템 구현하는 것을 목표로 잡았다. 전기안전공사는 안전한 전기사용 환경을 조성하고 지역 내 관련 산업 활성화를 이끌어 나갈 수 있는 연구개발에 집중 투자할 계획이다. 박지현 전기안전고사 사장은 “ESS를 포함해 연계설비 안전성을 복합적으로 평가하는 ESS 안전성 평가센터 실증설비와 연계해 세계 이차전지 안전산업을 선도하는 글로벌 메카로 성장시키겠다”고 말했다.

2024.04.17 16:48주문정

폰·노트북 배터리 수명 2배 늘리는 충전 기술 나왔다

스마트폰이나 노트북 등 전자제품에 탑재되는 리튬이온 배터리의 수명을 2배 가량 늘릴 수 있는 충전 기술이 개발됐다고 라이브사이언스, 기가진 등 외신들이 16일(현지시간) 보도했다. 이번에 개발된 기술은 일정한 전류를 흐르게 하는 '정전류'가 아닌 짧은 주기로 전류를 흐르다 말다 하는 파형의 '펄스 전류'를 사용해 리튬이온 배터리의 수명을 증가시킨다. 연구 결과는 지난 달 국제학술지 어드밴스드 머티리얼스에 게재됐다. 리튬이온 배터리는 스마트폰에서 전기차까지 널리 사용되지만 시간이 지나면서 최대 충전용량이 저하되는 문제가 있었다. 노트북 제조사 레노버에 따르면, 노트북에 사용되는 대부분 배터리의 수명은 최대 5년, 약 300~500회의 충전 주기를 가진다. 독일 베를린 훔볼트 대학, 덴마크 올보 대학 연구진에 따르면, 현재 나와 있는 최첨단 리튬 이온 배터리의 경우 흑연 뿐 아니라 NMC532(니켈, 망간, 코발트로 구성)라는 화합물로 만들어진 전극을 탑재해 최대 8년의 수명을 가진다. 연구진은 정전류, 펄스 전류 방식으로 다양한 배터리를 충전하고 충전 용량을 측정했다. 연구 결과 정전류 방식보다 펄스 전류 충전 방식이 충전 주기 수를 기존 500번에서 1천 번 이상으로 늘리는 것으로 알려졌다. 정전류로 충전한 배터리는 1천 주기 충전 후 전체 용량의 37.8%밖에 사용할 수 없었지만 주파수 100Hz의 펄스 전류로 충전한 배터리는 1천 주기 충전 후에도 66.48%의 용량을 유지했고 2000Hz의 펄스 전류로 충전했을 때는 1천 주기를 넘어도 80% 이상의 성능을 유지한 채로 있었다고 연구진은 설명했다. 연구진들은 "이번 발견은 현재 리튬 이온 배터리의 충전 프로토콜을 최적화하고 미래 배터리 기술 발전을 위한 통찰력을 제공한다"고 밝혔다.

2024.04.17 14:52이정현

전기차 주춤..."배터리 시장, 뜨는 'ESS' 타고 성장"

올해 리튬이온배터리(LIB) 에너지저장장치(ESS) 시장 규모가 235기가와트시(GWh)로 전년 대비 27% 성장할 전망이다. 금액 기준 시장 규모는 약 400억 달러(약 53조 원)로 전년 대비 14% 성장할 것으로 보인다. 5일 시장조사업체 SNE리서치는 '2024 글로벌 ESS 시장 전망(~2035)' 보고서에서 이같은 전망을 내놨다. 향후 2035년까지는 618GWh, 800억 달러(약 106조원)까지 성장할 것으로 예측했다. ESS는 전력을 보관할 수 있다는 특징을 바탕으로 다양한 곳에서 사용 중이다. 신재생 에너지를 저장했다가 필요할 때 사용하는 스마트 그리드 분야에서 크게 주목받고 있다. 특히 에너지 밀도가 높은 LIB를 사용한 ESS 시장이 크게 성장하는 중이다. 국내도 태양광 연계 ESS 사업이 크게 성장했으나, 지난 2018년 국내 ESS 화재 사건이 연이어 발생하며 시장이 크게 위축됐다. 최근에는 산업자원부 주도의 ESS 산업 발전 전략이 발표되며 시장 회복이 기대되고 있다. 국내 LIB 제조 업체인 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온에서는 안전성이 높은 LFP 배터리를 ESS용으로 계획하며 ESS 시장에 대한 의욕을 밝히고 있다. LIB ESS 시장은 지난해 185GWh부터 2035년 618GWh까지 연평균 10.6%의 성장률을 기록할 것으로 예상됐다. 주요 수요처는 스마트 그리드다. 국가별로는 중국이 가장 큰 비중을 차지할 것으로 봤다. 뒤이어 수요가 많은 지역으로 북미가 꼽혔다. 북미 LIB ESS 시장은 지난해 55GWh에서 2035년 181GWh까지 성장할 것으로 전망됐다. SNE리서치 관계자는 “ESS 시장은 EV 다음으로 크게 성장할 것으로 예상하는 LIB 시장”이라며 “캐즘 위기론이 대두되고 있는 EV 시장으로 우려가 큰 LIB 업계에게 대안이 될 수 있는 거의 유일한 시장”이라고 밝혔다.

2024.02.05 10:24김윤희

에코프로, 북미 '배터리 재활용' 사업 진출…현지 업체와 협력

에코프로는 북미 내 리튬이온 배터리 재활용 사업 협력을 위해 미국 배터리 재활용 업체 서바솔루션즈와 업무협약(MOU)을 체결했다고 1일 밝혔다. 서바솔루션즈는 스크랩(폐기물) 및 폐배터리에서 니켈 등 주요 광물을 추출하는 기업이다. 일본 종합상사 마루베니로부터 5천만 달러 투자를 유치하며 기술력과 경쟁력을 인정받았다. 에코프로는 이번 리튬이온 배터리 재활용 사업 MOU를 통해 글로벌 공급망 확대에 나설 방침이다. 서바솔루션즈가 가진 미국 현지 네트워크를 기반으로 경쟁력 있는 폐배터리 등의 스크랩을 확보하고, 북미 지역에서 리튬이온 배터리 재활용 사업 진출의 교두보를 마련할 전망이다. 두 회사는 미국 인플레이션감축법(IRA) 대응과 글로벌 전기차 배터리 공급망 확대에 힘을 합치기로 했다. IRA는 급등한 인플레이션 완화를 위해 북미산 생산품에 세액공제 및 보조금 혜택을 주는 조치다. 이차전지 배터리 및 생산 공정과 관련해서는 핵심 광물이 일정 비율 이상 북미 혹은 미국 FTA 체결국 내 생산된 제품, 배터리 부품을 일정 비율 이상 북미 내에서 제조 및 조립된 배터리에 혜택을 준다. 에코프로는 미국 IRA에 대응하기 위해 서바솔루션즈가 북미 지역에서 확보한 스크랩으로 생산한 블랙매스(스크랩 등을 회수해 분쇄한 가루) 등 재활용 원료를 선제적으로 확보할 계획이다. 제이 와고 서바솔루션즈 최고상업책임자(CCO)는 “재활용은 가치 사슬의 핵심 요소로 전기 자동차 배터리에서 순환 경제를 창출할 것”이라며 “세계적으로 알려진 에코프로와의 협력을 통해 전기차 배터리 공급망을 확장할 수 있을 것”이라고 기대했다. 정회림 에코프로 경영전략실장은 “서바솔루션즈의 재활용 관련 노하우를 통해 배터리 재활용부터 양극재 생산까지 모두 아우르는 '클로즈드 루프 시스템'의 북미 진출을 도모할 것”이라고 말했다. 클로즈드 루프 시스템은 수산화리튬-전구체-양극재-재활용에 이르는 배터리 생태계 전 과정을 아우르는 밸류체인을 구축한 것이다. 에코프로C&G가 폐배터리 재활용 사업을 맡고 전구체 생산은 에코프로머티리얼즈가 담당한다. 에코프로이노베이션이 수산화리튬 가공을 담당하고, 에코프로BM과 에코프로EM이 양극재 생산을 맡는다. 에코프로AP는 공정 과정에서 고순도의 산소와 수소 공급을 한다. 이런 밸류체인 구축으로 원가 절감과 생산 효율성 향상 효과를 얻고 있다는 설명이다.

2024.02.01 09:40김윤희

5분만에 완충되는 전기차 배터리 나왔다

미국 코넬대학 연구진이 충전 5분 만에 완전히 충전되는 전기차 배터리를 개발했다고 IT매체 BGR이 27일(현지시간) 보도했다. 이는 완전 충전에 최소 30분이 걸리는 현재 전기차 배터리와 비교하면 놀랄만한 속도다. 해당 연구 결과는 이번 달 과학 학술지 '줄'(Joule)에 소개됐다. 지금까지 리튬 이온 배터리는 가볍고 안정적이며 에너지 효율적이기 때문에 전기차와 스마트폰 전력 공급에 사용됐다. 하지만, 충전에 오랜 시간이 걸릴 뿐 아니라 급증하는 전류를 처리할 수 있는 용량이 부족했다. 현재 전기차 급속 충전기는 30분 안에 전기차 충전이 가능하지만, 주택에 흔히 볼 수 있는 '레벨 1 충전기'는 40시간 이상 걸리는 것으로 알려졌다. 연구진들은 터치스크린과 태양광 패널에 자주 사용되는 '인듐'이라는 금속으로 배터리 양극을 만들어 전기를 더 빠르게 충전하고 저장할 수 있는 배터리를 만들었다. 양극은 배터리에 전기를 전달하는 역할을 하는데, 인듐은 전기가 잘 통하면서도 빛이 잘 통과하는 특성을 가지고 있어 해당 소재로 배터리를 만들었을 때 충전 속도가 높아진다. 또, 이 리튬 배터리는 반복 충전에도 배터리 성능 저하를 최소화해 배터리 수명이 연장된다고 연구진은 설명했다. 물론 단점도 있다. 인듐 양극은 리튬보다 무겁다. 하지만, 연구자들은 생성AI 도구를 사용해 동일한 특성을 가지지만 더 가벼운 다른 금속을 추가로 찾을 수 있다고 설명했다. 린든 아처 코넬대 공과대학 학장이자 공과대 교수는 이 기술에 대해 "주행 거리 불안을 해결할 수 있다”며, “전기차 배터리를 5분 안에 충전할 수 있다면 장거리를 위해 큰 배터리가 필요하지 않다"고 밝혔다. IT매체 BGR은 이 배터리가 성공할 경우 긴 배터리 충전 시간이 필요치 않기 때문에 배터리를자주 충전할 수 있어 전기차 제조사가 전기차에 주행거리 482km 미만인 더 작은 배터리를 장착해 전기차 가격을 내릴 수 있다고 평했다. 물론 소비자들이 한 번에 큰 용량의 배터리를 더 오랜 시간 충전하는 것을 선호할 지 작은 배터리를 그때 그때 충전하는 방식을 원할 지는 좀 더 지켜봐야 할 것으로 보인다.

2024.01.29 11:10이정현

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