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POSTECH-삼성SDI, '나노스프링'으로 스마트폰 배터리 충·방 효율 "더블로"

POSTECH이 삼성SDI와 미국 노스웨스턴대 및 중앙대와 공동으로 스마트폰 배터리 충·방전 효율을 최대 100%까지 개선할 수 있는 '나노스프링' 기술을 개발했다. 이 연구는 POSTECH 친환경소재대학원·신소재공학과 박규영 교수 연구팀이 주도했다. 연구결과는 재료 분야 국제 학술지 'ACS 나노(ACS Nano)' 온라인판에 게재됐다. 연구팀은 "배터리의 수명을 기존과 유사한 수준이거나 더 우수하게 개선했다"며 "무엇보다 에너지 밀도를 기존대비 5~10% 개선했다"라고 설명했다. 전자기기 등에 쓰이는 배터리는 충·방전이 반복되면서도 성능을 유지해야 한다. 하지만 충·방전 과정에서 배터리 양극 소재가 팽창과 수축을 반복하면서 내부에 미세한 균열이 생기고, 시간이 지나면 성능이 급격히 저하된다. 통상 배터리 성능은 스마트폰은 500~800회 충·방전시 80%이하, 전기차는 1천회 충·방전시 70~80%를 유지하는 것으로 알려졌다. 연구팀은 이 문제의 개선책을 탄성 구조의 '나노 스프링 코팅'에서 찾았다. 배터리 양극재 표면에 다중벽 탄소나노튜브로 구성된 코팅을 도입해 충·방전 과정에서 발생하는 변형 에너지를 흡수하고 균열을 방지한 것. 전극 두께 변화도 최소화했다. 이를 통해 전극 안정성도 높였다. 연구팀에 따르면 이 기술을 활용하면 소량(0.5wt%, 중량백분율)의 도전재만으로도 570Wh/kg 이상의 높은 에너지 밀도를 실현할 수 있다. 또한, 1천회 이상의 충·방전 후에도 초기 용량의 78% 성능을 유지한다. 박규영 교수는 "전기차를 대상으로 연구개발을 진행했지만, 스마트폰 등 이차전지 분야 뿐만아니라, 소재 내구성이 중요한 여러 산업에 적용 가능하다"고 설명했다. 박 교수는 또 "기존 배터리 제조 공정과 쉽게 결합할 수 있어 대량 생산과 상용화가 쉬울 것"으로 예상하며 "보다 성능이 뛰어난 전기차 등의 개발에 기여할 것"으로 기대했다. 연구는 삼성SDI, 산업통상자원부, 과학기술정보통신부 기초연구의 지원을 받아 수행됐다.

2025.03.05 11:12박희범 기자

웨스턴디지털-샌디스크, '8년 동행' 마침표... 22일 재분사

개인/기업용 하드디스크 드라이브(HDD)·SSD 등 스토리지 업체인 미국 웨스턴디지털이 2016년 인수한 플래시메모리 기반 저장장치 업체 샌디스크(Sandisk)를 재분사한다. 두 회사는 오는 22일(이하 미국 현지시간)부터 별도 회사로 운영된다. 샌디스크는 2016년 이후 9년만에 미국 나스닥 등 재상장을 추진 예정이다. 웨스턴디지털은 생성 AI 등 등장으로 데이터가 폭증하는 스토리지와 데이터센터 등을 겨냥한 고성능 HDD 등 제품에 주력하겠다고 밝혔다. 샌디스크는 QLC 낸드 플래시메모리와 자체 개발 컨트롤러로 최대 1PB 용량 SSD를 개발중이다. 웨스턴디지털, 2016년 16조에 샌디스크 인수 2015년 이전만 해도 웨스턴디지털은 일반 소비자와 기업체, 데이터센터 등에 HDD(하드디스크 드라이브)만 생산해 공급해 왔다. 샌디스크는 2002년 도시바메모리코퍼레이션(현 키오시아)과 합작법인(JV)을 세워 일본 미에현 욧카이치 시에서 생산한 낸드 플래시메모리 기반 고성능 메모리카드와 SSD를 공급했다. 웨스턴디지털은 2015년 10월 당시 플래시 메모리 저장장치업체인 샌디스크 인수를 발표하고 1년 뒤인 2016년 5월 마무리했다. 당시 웨스턴디지털이 들인 비용은 현금과 주식을 합해 총 160억 달러(약 16조원)이며 '샌디스크'는 브랜드로만 활용됐다. 2016년 5월 합병 이후 9년만에 재분사 웨스턴디지털은 2023년 10월 경 회사를 소비자·기업용 HDD 관련 기업과 낸드 플래시메모리 기반 기업으로 분할할 것이라고 밝혔다. HDD 수요 감소로 성장이 정체되자 주주 가치를 제고하겠다는 것이 이유다. 웨스턴디지털은 지난 해 10월 초 낸드 플래시메모리 기반 제품 정보와 판매 관련 웹사이트를 샌디스크닷컴으로 분리했다. 이어 지난 해 말에는 샌디스크 새 로고도 함께 공개했다. 데이비드 게클러(David Goeckeler) 웨스턴디지털 CEO가 샌디스크 CEO로 이동했고 어빙 탄(Irving Tan) 글로벌 부문 수석부사장이 은 HDD 회사인 웨스턴디지털 CEO가 될 예정이다. 웨스턴디지털 "향후 고용량 기업용 HDD에 주력" 양사는 본격 분할을 1주일 앞둔 지난 주 각자 투자설명회를 진행했다. 13일 진행된 웨스텉디지털 투자설명회에서 어빙 탄 차기 CEO 내정자는 "ePMR CMR HDD, 울트라SMR, 열보조자기기록(HAMR) 등 기술을 활용해 총소유비용(TCO) 절감 등 가치를 제공할 것"이라고 밝혔다. 이어 "생성 AI 워크로드와 AI 모델 학습을 위한 데이터 저장소 구축이 늘어나며 오는 2028년까지 HDD 출하 총 용량이 매년 23% 증가, 전 세계 데이터 생산량이 3배 증가할 것"이라고 전망했다. 이날 웨스턴디지털은 HAMR 방식 고용량 HDD 대량생산을 위해 주요 하이퍼스케일러 고객사 두 곳과 테스트를 진행하고 있다는 사실도 함께 공개했다. 이들 제품의 상용화 시점은 미정이다. 샌디스크 "QLC 낸드 기반 고용량 SSD 개발중" 같은 시기 진행된 투자 설명회에서 쿠람 이스마일 샌디스크 제품 관리 총괄은 "QLC 낸드 플래시 메모리를 활용해 최대 용량이 1PB(페타바이트, 1천 TB)에 이르는 SSD 출시를 위해 연구를 지속할 예정"이라고 밝혔다. 샌디스크가 연구하는 울트라QLC 플랫폼은 키오시아와 공동 개발한 BICS 8 QLC 3D 낸드플래시와 64채널 처리를 지원하는 컨트롤러, 펌웨어로 구성된다. 가령 2Tb(250GB) QLC 낸드 플래시메모리 64개를 조합하면 16TB를 구성 가능하다. 샌디스크는 향후 낸드 플래시메모리 단위 용량을 점차 늘려 최대 1PB를 저장할 수 있는 SSD를 출시할 것이라고 밝혔다. 단 이들 제품은 일반 소비자보다 데이터센터 등 기업용으로 먼저 공급될 예정이다. 샌디스크가 예상한 출시 시점은 2028년 경이다.

2025.02.18 16:29권봉석 기자

웨스턴디지털, 고속 대용량 SSD 신제품 3종 공개

웨스턴디지털이 18일 게이머와 전문가, 콘텐츠 제작자 등을 겨냥한 SSD 신제품 3종을 공개했다. 샌디스크 익스트림 프로 위드 USB4 포터블 SSD는 알루미늄 본체에 실리콘 보호층을 활용해 내구성을 강화했다. 방진·방수 등급은 IP65이며 최대 2미터 높이 낙하나 침수로 인한 고장을 막는다. USB4 규격을 적용했고 USB 3.2, 썬더볼트4 등 기존 규격과 호환된다. 최대 속도는 읽기 3.8GB/s, 쓰기 3.7GB/s로 영상 편집 워크플로우, 렌더링 등 작업을 지원한다. 올 하반기 출시 예정이며 가격은 미정. WD_BLACK SN7100 NVMe SSD는 PCI 익스프레스 4.0 기반 제품으로 데스크톱PC와 노트북, 휴대형 게임PC를 위해 설계됐다. 최대 속도는 1/2TB 제품 기준 읽기 7.25GB/s, 쓰기 6.9GB/s다. 전 세대 대비 전력 효율성을 개선하고 게임 실황이나 스피드런 등 인게임 영상 캡처, 편집 전 영상 녹화 등 대량 데이터 쓰기 작업을 고려해 내구성을 강화했다. TBW(총 쓰기 용량)은 5년간 1200 TBW로 하루 650GB씩 지속 기록 가능하다. 가격은 500GB 11만원, 1TB 16만 5천원, 2TB 33만원. X박스용 WD_BLACK C50 확장 카드 2TB는 X박스 시리즈 X|S의 용량을 최대 2TB까지 확장해 전체 용량이 100GB 이상인 게임을 삭제나 정리 없이 보관할 수 있다. 마이크로소프트 공식 인증 제품으로 X박스 내장 스토리지에 가까운 성능을 내며 X박스 게임패스 얼티밋 1개월 이용권, 디스코드 니트로 1개월 이용권을 제공한다. 가격은 55만원.

2025.02.18 10:31권봉석 기자