한국전기연구원(이하 KERI, 원장 최규하) 전기재료연구본부가 이차전지와 나노기술 분야에서 각각 국가연구실(N-Lab)과 국가연구협의체(N-Team)로 지정되면서 관련 기술이 주목을 받고 있다.

우선 국가연구실로 지정된 ‘이차전지 기능소재연구실’은 세대전지연구센터(센터장 이상민)가 운영한다. 전지분야 연구 인력은 총 35명으로 국내 정부출연연구기관에서는 가장 큰 규모를 자랑하며, 연구 환경 인프라에서도 전지 연구를 위한 내화학 및 폐수 시설, 성능 및 안정성 평가 시설, 소화 및 배기 시설 등이 구축돼 있다.


주요 보유기술로는 ▲금속충전용 음극소재 ▲고에너지밀도 양극소재 ▲슈퍼커패시터 전극 소재 기술 ▲아연금속 공기전지 ▲전고체전지 고체전해질 소재 기술 등 25년 이상 축적해 온 에너지저장 부품·소재 기술 개발역량과 다수의 특허실적을 보유하고 있다. 또한 한화디펜스, 국방과학연구소 등 국내를 대표하는 기업·기관을 대상으로 한 기술이전 경험도 풍부하다.

향후 KERI 이차전지 기능소재연구실은 4차 산업 혁명 시대를 대비해 안전한 전원 기술을 구현할 수 있는 ‘자율주행 전기자동차용 고신뢰성 전지 소재 기술’, ‘스마트그리드용 전력저장시스템(ESS)용 대용량 전기에너지 저장용 첨단소재 기술’ 개발 등 전기에너지 저장 소재·소자 분야 연구를 지속적으로 수행할 예정이다. 특히 국내 기업들이 기술의 국산화를 실현할 수 있도록 연구개발 성과의 기술이전 및 상용화도 적극 추진할 예정이다.

이상민 차세대전지연구센터장은 “KERI는 에너지 저장 부품소재부터 시스템까지 일체화된 기술 개발이 가능한 연구기관”이라고 밝히며 “이번 국가연구실 지정을 통해 전 세계적으로 많은 관심을 받는 이차전지 분야의 기술 독립을 실현하겠다”고 전했다.

국가연구협의체로 지정된 ‘전기기능 소재부품 협의체’는 나노융합연구센터(센터장 한중탁)이 주도한다. KERI는 지난해 국가연구실로 선정된 ‘탄소나노소재 전극 연구실’을 주축으로, 전기 기능(전도성, 절연성)에 특화된 산학연 협력체계를 구축해 국내 산업계에 주요 기술의 자문·지원·이전을 추진한다. 이를 통해 수입 의존도가 높은 전기·전자분야 소재·부품 관련 국내 기업체의 경쟁력 제고에 기여한다는 목표다. 주요 참여기관으로는 국가핵융합연구소, 한국세라믹기술원, UNIST, 이화여대, LG화학 등이 있다.

KERI는 이미 ▲차세대 터치패널 모듈, 유연조명 등 대형 플렉서블 투명전극에 활용되는 탄소나노소재 기반 유연 투명전극 ▲금속·그래핀 복합소재 ▲유기무기 나노하이브리드 절연소재 등 다양한 기술을 개발하고 기업체에 이전한 실적을 보유하고 있으며, 다수의 산업현장 기술지원 및 교육 경험이 있어 이번 국가연구협의체에 지정될 수 있었다. 특히 금속·그래핀 복합소재 중 하나인 ‘구리-그래핀 복합 잉크’는 꿈의 나노 신소재라고 불리는 ‘그래핀’을 구리에 합성해 가격은 낮추면서도 뛰어난 전기 전도성을 갖는 기술로, 지난해 대성금속에 기술료 5억5000만원에 기술이전까지 된 유망 기술이다.

이번 국가연구협의체의 활성화를 위해 KERI는 2023년까지 창원본원 내에 ‘e·나노소재 화학·습식공정 플랫폼’을 구축해 원천기술 및 상용화 기술 개발부터 기업지원과 실증·양산 테스트베드까지 이어지는 원스톱(One-Stop) 서비스를 제공할 계획이다.

한중탁 나노융합연구센터장은 “전기기능 소재는 전기·전자, 에너지, 디스플레이, 반도체 전 분야에 적용되는 핵심 산업소재로 국가 산업 경쟁력에 매우 중요한 분야다”고 밝히며 “이러한 전기기능 소재를 중심으로 산학연 협의체를 구성하여 각 분야별 전문가를 체계적으로 관리하고, 기업 수요에 맞춘 기술지원, 정보교류, 공동 연구개발 등을 통해 관련 산업의 안정적 생태계 조성을 위한 체계적인 지원체계를 구축하겠다”고 전했다.

KERI는 이번 국가연구실 및 국가연구협의체 동시 지정을 발판으로, 그동안 해외 의존도가 높았던 이차전지 및 나노기술 분야에서의 기술독립을 실현해 국가 경쟁력 제고에 크게 기여하겠다는 목표다.

KERI 나노기술 연구사진