화학뉴스

LG화학, 삼성SDI 등 국내 배터리 생산기업들이 금속공기전지 연구개발을 추진하고 있으나 상용화까지 상당한 시일이 걸릴 것으로 예상된다.
금속공기전지는 리튬, 아연, 알루미늄, 마그네슘 등 다양한 금속을 음극으로, 공기 중 산소를 양극으로 사용해 전기를 발생시키기 때문에 충전을 위해 산화성 높은 금속을 투입할 필요가 없어 화재 및 폭발 염려가 없고 에너지밀도는 5-10배 높아 LiB(Lithium-ion Battery)를 대체할 차세대 배터리로 주목받고 있다.
LiB는 과충전되면 전지 안에서 전해액 분해가 일어나 가연성 가스를 발생시키며 배터리 표면이 부풀어 올라 발화할 가능성이 높아 인화성 물질을 제외한 차세대 배터리 개발이 시급한 것으로 요구되고 있다.
특히, 금속공기전지 가운데 리튬공기전지는 같은 크기의 대용량제품을 만들 수 있다는 장점이 있으며 아연공기전지는 안전성 및 경제성에 강점을 갖춘 것으로 평가된다. 다만, 아연공기전지는 충전을 반복할수록 아연 형상이 변하고 내구성이 약해지는 단점이 지적되고 있다.
국내기업들은 금속공기전지와 관련한 특허출원을 활발히 추진하고 있다.
특허청에 따르면, 최근 10년 동안 금속공기전지 관련 특허출원은 모두 370건으로 2006년 4건에서 2015년 86건으로 21.5배 증가하는 등 매년 꾸준히 증가하고 있다.
특허출원건수는 삼성전자가 64건으로 가장 많았고 현대자동차 26건, LG화학 22건, 레오모터스 19건, EMW에너지 16건 등이 뒤를 이었다. 삼성SDI는 삼성전자 소속 삼성종합기술원과 같이 연구를 진행해 관련 특허는 삼성전자에 포함됐다.
그러나 대부분이 자체 개발한 고유기술이 아니고 LiB와 비슷한 일반적인 기술 특허이기 때문에 상용화 가능성은 아직 낮은 것으로 파악된다.
LG화학 관계자는 “특허청에 출원한 특허 대부분이 일반적인 기술에 관한 것”이라며 “현시점에선 차세대 배터리로 하나만 선정하기 어려워 다양한 금속이 들어간 배터리를 연구하고 있다”고 설명했다. 
삼성SDI 관계자도 “차세대 배터리 연구에 투자하고 있지만 상용화까지 몇년이 걸릴지는 아직 예측할 수 없다”고 밝혔다.
국내에서는 4-5년 전부터 금속공기전지에 관한 연구가 시작됐으나 미국, 일본 등 선진국은 8-9년 전부터 연구개발에 주력해 온 것으로 알려졌다. <강윤화 기자>