[본지단독] 앞으로 3년안에 리튬이온전지의 효율을 뛰어넘는 중대형 해수전지시스템이 개발될 것으로 전망된다.

이와함께 해수전지가 전기자동차 등에 필요한 제품으로 상용화하기 위해서는 1천억원 이상의 투자가 필요한 상황이어서 국내 기업과 연계가 추진중인 것으로 알려졌다.

10일 무소속 강길부 의원 주최로 차세대 해수전지 개발 및 상용화 방안 토론회가 '차세대 전지 강국 실현을 위한 정책마련'을 주제로 국회 의원회관 제2소회의실에서 개최됐다.

해수전지는 UNIST 김영식 교수팀에 의해 세계 최초로 개발된 이차전지(충·방전이 가능한 전지)시스템으로 해수의 소금과 물로 전기를 저장하고 제공한다. 해수에 녹아있는 나트륨이온을 양극소재로 사용하는 신개념 전지로 해수전지는 양극을 무한한 해수로 사용하기에 양극소재에 대한 비용이 들어가지 않는다.

▲ 무소속 강길부 의원 주최로 차세대 해수전지 개발 및 상용화 방안 토론회가 국회 의원회관 제2소회의실에서 개최됐다.이날 토론회에서 세계최초 해수전지 개발자인 UNIST 김영식 교수와 전문가들의 열띤 논의가 진행횄다.

이날 행사를 주최한 강길부 의원은 "이차전지의 원료가 되는 리튬과 코발트가격상승으로 생산성이 떨어지고 있다"며 "해수전지는 생산가격이 저렴하고 위험물질이 없는 친환경적인 에너지로 대형선박이나 잠수함 원자력발전소에도 사용가능한 무한한 가능성을 사용할 수 있다"고 밝혔다.

이어 급속한 경제발전을 이끌었던 조선, 자동차, 기계 등 주력산업의 쇠퇴로 경기침체와 일자리감소 등 위기를 맞고 있다"며 "차세대 이차전지 개발과 발전은 대한민국 경제 대도약의 중요한 역할을 할 것으로 확신한다"고 덧붙였다.

이날 행사에는 국회 산업통상자원중소벤처기업위원장인 자유한국당 홍일표 의원과 여당 간사인 더불어민주당 홍의락 의원 참석해 축사를 했다.

이날 토론회에서 한국해양과학기술원 백승재 센터장이 '해수베터리 시스템과 해양 IoT활용기술 개발', UNIST 김영식 교수가 '해수전지 원천기술 개발 및 상용화'를 주제로 각각 발제했다.

백승재 센터장은 "바다위 드론, 육상의 전기자동차, 무인선박, 무인잠수정 등 무인이동체에 해수배터리를 적용이 가능하다"며 "해수배터리로 대용량 ESS를 만들면 발전소, 공장 등 CO2배출업체에서 CO2를 줄일 수 있고, 나트륨분리기술로 제주도 용암해수와 울릉심층수의 담수화 기술이 가능하고, NO2 CO3로는 배터리, 비누, 의약품 업체에 제공할 수 도 있다"고 밝혔다

이어 "소형해수배터리 시스템 기반으로 350W급 소형 해소배터리 허브를 개발하고, 1KW급 중형해수배터리시스템 개발로 연안전력허브 가로등 개발을 추진하며, 10KW급 대형 해수배터리 시스템 및 ESS개발을 통해 친환경 CCS기술개발을 추진하고 있다"고 말했다.

그러면서 "한국해양과학기술원에서 현재 300W급 해수배터리시스템을 개발하고 있으며 이 과정에서 해수에 직접노출되는 해수배터리 특성상 부착생물제거기법과 선박 구조물등에 부착되는 부착생물 제거기술을 개발하고 있다"고 밝혔다.

세계최초로 해수배터리시스템을 개발한 UNIST 김영식 교수는 "현재 이차전지에 주로 쓰이는 리튬은 전기차 열풍으로 1년전 톤당 900만원에서 현재는 3천만원에 달하고 있고 곧 매장량보다 수요량이 초과될 것"이라고 분석했다.

그는 "해수전지는 해수의 소금과 물로 전기를 저장 및 제공하느 시스템"이라며 "해수에 녹아있는 나트륨이온을 양극소재로 사용하는 신개념 전지로 양극소재비용이 들지 않기에 리튬이온전진에 비해 생산단가가 30% 이상 절감할 수 있다"고 밝혔다.

현재 해수전지 개발은 UNIST에서 해수전지 소재 등 핵심소재개발을 담당하고, 한국전력에서 기본셀 표준화, 한국동서발전에 해수전지설비구축, 울산광역시에서 실증센터를 맡고 있다.

김 교수는 "해수전지는 코인셀에서 시작해 각형셀로 개발이 진행되고 있는데 어플리케이션에 필요한 에너지와 파워를 위해서는 유니폼하게 나와야하고 대량생산체계를 구축해야 한다"며 "대량생산을 위한 단계별 공정개발을 한국동서발전과 함께 진행하고 있다"고 덧붙였다.

이어 "해수전지 셀을 만들어 40개셀로 팩으로 만들고 300개셀을 묶어 모듈한 시작품을 만들었다"며 "현대 해양부이에 쓰이고 있는 납축전지를 해수전지로 교체하고 테스트를 하고 작동되는 것을 확인하고 IALA컨프런스에 해수전지를 출품해 관심을 많이 받았다"고 피력했다.

김 교수는 "현재 개발단계이다보니 지난 30여년 동안 발전해온 리튬이온전지와 비교하면 다소 효율이 떨어지고 있다"며 "하지만 리튬이온 초기과정보다 비교할 수 없는 효율을 갖고 있는만큼 지속적인 기술개발이 필요하다"고 덧붙였다.

이어 "앞으로 3년이후엔 해수배터리시스템 이상의 중대형 ESS의 경우 리튬이온배터리 시스템보다 높은 효율의 기술이 개발될 것"이라며 "지속적인 개발과 투자가 필요하다"고 주장했다.

황두연 기자  dyhwang@jeonpa.co.kr

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