한국자동차연구원이 국내 배터리 전극 전문기업 JR에너지솔루션에 리튬망간인산철(LMFP) 배터리 성능을 15% 개선하고 나트륨 전지 에너지 밀도를 20% 높이는 차세대 기술 2건을 이전했다. 이번 기술 이전은 추가 설비 투자 없이 기존 공정에 즉시 적용이 가능해 국내 배터리 산업의 제조 효율성과 기술 자립도를 동시에 확보했다는 평가다. 연구원은 이를 통해 글로벌 배터리 시장의 기술 주도권을 선점하고 국내 산업 생태계의 기초 체력을 보강할 방침이다.

한국자동차연구원이 국내 배터리 전극 전문기업인 JR에너지솔루션에 차세대 배터리 시장의 판도를 바꿀 핵심 기술 2건을 이전하며 국내 에너지 산업의 기술 자립도를 한 단계 끌어올렸다. 이번 기술 이전은 리튬망간인산철(LMFP) 배터리의 수명과 저장 성능을 15% 개선하는 기술과 나트륨 전지의 에너지 밀도를 20% 향상시키는 공법을 골자로 한다. 연구원은 이번 협력을 통해 국내 중소·중견 기업이 글로벌 배터리 시장에서 직면한 기술적 한계를 극복하고 실질적인 사업화 역량을 강화할 수 있는 토대를 마련했다.

리튬망간인산철 배터리의 고질적인 문제로 지적되어 온 수명 저하 현상을 특수 소재 적용을 통해 획기적으로 해결하는 데 성공했다. 기존 LMFP 배터리는 충전과 방전이 반복되는 과정에서 양극재의 망간 성분이 용출되어 배터리 전체의 저장 성능이 급격히 떨어지는 물리적 한계를 지니고 있었다. 한국자동차연구원은 망간 양이온을 효과적으로 흡착하는 특수 소재를 배터리 내부에 적용하여 망간 용출을 억제함으로써 수명과 저장 성능을 기존 대비 15% 이상 개선하는 성과를 거두었다.

차세대 저가형 배터리로 주목받는 나트륨 전지의 상용화 걸림돌이었던 낮은 에너지 밀도 문제 역시 독자적인 코팅 기술로 극복했다. 나트륨 전지는 리튬에 비해 자원 풍부성이 높으나 제조 공정 중 셀 용량이 손실되는 특성 때문에 에너지 밀도를 높이는 데 상당한 기술적 난관이 존재해 왔다. 연구진은 양극층 상부에 희생양극 코팅층을 형성하는 정밀 공법을 개발하여 제조 과정에서의 용량 손실을 방어하고 최종 에너지 밀도를 20% 수준까지 끌어올리는 기술적 도약을 이뤄냈다.

이번에 이전된 기술들은 산업 현장의 실무 효율성을 극대화하기 위해 별도의 대규모 설비 투자가 필요 없도록 설계된 점이 특징이다. 기업은 기존의 배터리 전극 생산 라인을 그대로 유지하면서 연구원이 개발한 특수 소재와 코팅 공법을 즉각적으로 도입하여 제품의 질적 수준을 높일 수 있다. 이는 자본 동원력이 상대적으로 제한적인 중소·중견 기업이 초기 투자 리스크를 최소화하면서도 최첨단 배터리 시장에 신속하게 진입할 수 있는 실질적인 교두보가 될 것으로 보인다.

국내 배터리 산업의 생태계 강화 측면에서 이번 기술 이전은 민관 협력의 모범 사례로 기록될 전망이다. 단순한 이론적 연구 성과에 그치지 않고 실제 양산 공정에 바로 투입 가능한 수준의 완성도를 확보했다는 점에서 시장 질서의 효율성을 높였다는 평가가 지배적이다. 특히 전극 공정의 전문성을 보유한 JR에너지솔루션과의 협력은 원천 기술이 실제 상용 제품으로 이어지는 시간을 단축시켜 국내 기업의 글로벌 경쟁 우위를 공고히 할 것으로 관측된다.

다만 일각에서는 차세대 배터리 기술이 실험실 규모의 성과를 넘어 대량 생산 체제에서도 일관된 품질을 유지할 수 있을지에 대한 신중한 검토가 필요하다는 의견도 제기된다. 중국을 비롯한 글로벌 경쟁사들이 저가형 배터리 시장에서 막대한 자본을 바탕으로 점유율을 확대하고 있는 만큼, 기술 이전 이후에도 지속적인 공정 최적화와 품질 관리 지원이 병행되어야 한다. 기술의 완성도를 시장에서 객관적으로 입증하기 위해서는 향후 실제 차량 장착 및 에너지 저장 장치(ESS) 적용을 통한 장기적인 데이터 확보가 필수적이다.

진종욱 한국자동차연구원장은 이번 기술 이전이 국내 배터리 산업의 근본적인 경쟁력을 강화하는 기폭제가 될 것이라고 확신했다. 진 원장은 "이번 기술 이전이 국내 중소·중견 배터리 기업의 사업화 역량 강화에 실질적인 도움이 되기를 기대한다"고 밝혔다. 이어 "국내 산업 생태계 강화와 글로벌 차세대 배터리 기술 경쟁력 확보로 이어지도록 연구원 차원의 전폭적인 지원을 아끼지 않겠다"며 기술 국산화와 시장 선점에 대한 강한 의지를 피력했다.

향후 국내 배터리 업계는 리튬이온 배터리에 편중된 포트폴리오를 넘어 가격 경쟁력이 우수한 나트륨 전지와 고성능 LMFP 배터리로 제품군을 다변화할 것으로 예상된다. 이번에 기술을 이전받은 JR에너지솔루션은 확보한 원천 기술을 바탕으로 고효율 전극 제품의 양산 준비에 박차를 가할 계획이다. 정부와 공공 연구기관의 유기적인 기술 지원 체계가 미래 모빌리티 및 에너지 산업의 주도권을 결정짓는 핵심 변수로 작용함에 따라 관련 분야의 연구개발 투자는 더욱 확대될 전망이다.