KISTI(한국과학기술정보연구원·원장 박영서)가 주최하는 '2011 KISTI 기술교류회 과학기술 사랑방'이 30일 대덕테크비즈센터 4층 대회의실에서 열렸다. 이번 기술교류회에서는 대덕특구의 벤처기업인과 출연연 연구원 등 30여 명이 참석한 가운데 '대용량 초고속 전기 충전 기술'을 주제로 한 강연과 함께 대화의 장이 마련됐다.

▲조원일 센터장. ⓒ2011 HelloDD.com

최근 스마트폰, 태블릿 PC 등 모바일기기부터 전기자동차에 이르기까지 충전대비 사용량의 효율성이 요구되는 다양한 분야에서 리튬이차전지를 이용한 고속 충전기술이 크게 각광받고 있다.

조 센터장은 고속충전, 전기자동차 개발동향, EV(Electric Vehicle, 전기자동차 같은 전기를 이용한 교통수단)의 역사 등을 소개하면서 상용화된 이차전지 중 가장 대중적인 '리튬이차전지'를 설명했다.

그는 "이차전지의 고속충전 요소는 이차전지를 구성하는 4대 소재(양극, 음극, 전해질, 분리막)에 의해 결정되며 전극소재인 양극과 음극소재에 의해 크게 좌우된다"며 "고속충전을 위해서는 무엇보다도 전지의 리튬이온이 양극에서 음극으로 얼마나 빠르게 흐르게 만드느냐가 기술의 핵심"이라고 말하면서 양극의 제조와 구성, 요구조건, 종류 및 특성 등에 대해 자세히 소개했다.

특히 그는 양극활물질(알루미늄 쪽으로 이동하는 이온의 모체)로 '올리빈'을 제시하며 올리빈을 이용한 여러가지 충·방전 테스트 결과를 참가자들에게 공개했다. 올리빈은 이론용량이 167~171mAh/g에 달하는 새로운 양극소재로서 저렴한 가격과 열 안정성, 환경친화적 물질로 관심을 끌고 있다.

최근 올리빈의 낮은 전자전도도 개선을 위해 입자크기의 최적화, 카본코팅 및 전이금속이론을 치환하는 방법들이 제안되고 있다. 그는 "이차전지의 고속충전은 이차전지의 새로운 패러다임을 여는 매우 중요한 성능요소이며 특히 전기자동차, 태양광발전, 풍력발전 등 녹색성장과 밀접한 관계가 있다"면서 "초고속 충전에 대한 소재 개발 이외에 비지니스적 접근에 의한 해결책도 제시하고 있다"고 전했다.

정 부사장은 피앤이솔루션(PNE solution), 전기자동차의 개발현황, EV 충전기, 국내외의 충전기 개발과 설치 현황 등을 소개했다. 피앤이솔루션(대표 정대택)은 2차 전지와 관련한 '공장 생산설비 및 연구개발 장비'사업, 'EV/HEV 전장 시스템 및 충전 인프라'사업 등의 솔루션을 제공하고 있다.

정 부사장은 "미국은 2015년까지 100만대, 일본은 2020년까지 50만대, 프랑스는 200만대의 전기자동차를 보급한다는 목표 아래 각종 정책적 지원을 하고 있다"면서 "2020년에는 전 세계적으로 약 1100만대 이상의 전기자동차가 거리를 누빌 것"이라고 전망했다.
 

▲정도양 부사장. ⓒ2011 HelloDD.com

즉 수 분내로 충전이 가능한 급속충전기는 주유소나 충전소에, 장시간 충전해야 하는 완속충전기는 가정이나 직장에 배치해 둠으로써 상황별로 적합한 충전 시스템을 갖추도록 한다는 논리다.

그는 "급속충전기는 다량의 열발생이나 차량에 손상을 줄 우려가 있기 때문에 권장할 만한 방식은 아니다"라고 말했다. 이어 정 부사장은 "급속충전 인프라 구축을 위해 급속충전기, 충전 인터페이스 부품, 충전 인프라 운용기술, 기술 표준화 등이 필요하다"며 "급속충전기의 경우에도 배터리 충전상태와 공급전력량을 표시하는 모니터링 기능, 차량종류와 배터리의 상태 조건에 따른 최적 충전제어 기능, 과전류나 단락 또는 누전 등의 문제 발생시 자동 차단하는 보호기능, 고객의 편의성과 결제 서비스 및 정보 표시 기능 등이 요구된다"고 덧붙였다.

현재까지 국내의 EV충전기는 한국전력의 주관하에 제주도를 비롯한 중부고속도로의 여러 휴게소에 시범 설치됐으며 이 가운데 피앤이솔루션도 한전과 협력하에 계속해서 시장 규모를 늘려가고 있는 상황이다.

유규상 케이맥 생산기술본부장은 "케이맥의 사업이나 기술과는 다소 방향은 맞지 않지만 대용량 초고속 전기 충전 기술이 어떻게 사업 아이템으로 진행되고 어떻게 시장으로 진입하는 지 확인하는 데 중점을 뒀다"면서 "아직은 그린에너지 분야가 다른 선진국들에 비해 실제적으로 생활에 영향을 미치고 있지는 않은 상황이지만 점차 사업모델로 확산될 때 어떻게 접근하고 무슨 콘텐츠로 활용할 수 있을지 많은 정보를 얻을 수 있었다"고 소감을 밝혔다.

박경식 DSR홀딩스 대표는 "새로운 신기술을 접할 수 있는 좋은 시간이었다"고 말하며 "전문적이고 깊이있는 기술 소개도 좋았지만 다른 분야의 사람들도 다수 참여할 수 있도록 내용의 난이도와 보편성을 고려한 강연이 추가됐으면 한다"고 밝혔다.

"평소 대용량 급속충전 기술을 비롯해 태양광 발전 등 3대 에너지 분야에 관심이 많아 기술교류회에 참가하게 됐다"고 밝힌 한 참가자는 "깊이있고 전문적인 기술과 동시에 실제 활용 현황까지 알 수 있었던 좋은 세미나를 인터넷 VOD서비스 등으로 더 많이 알려 미처 참석하지 못한 다른 사람들도 나중에 다시 보고 활용할 수 있는 방안을 마련해주길 바란다"고 소감을 밝혔다.
 

▲기술교류회 전체 강연이 끝나고 참가자들이 기술 등에 대해 대화를 나누고 있다. ⓒ2011 HelloDD.com