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삼성 갤럭시 S24, AI 탑재설⋯출시일과 디자인은?
- 올해 3분기 세계 최대 스마트폰 브랜드는 삼성전자다. 특히 인도 시장에서는 790만 대를 출하하여 18%의 시장 점유율을 기록, 탄탄한 입지를 다졌다. 이는 대다수의 경쟁 브랜드들이 불안정한 경제 상황과 인플레이션 상승으로 인해 출하량이 크게 줄어든 것과는 대조적이다. 삼성전자는 현재 2024년 출시 예정인 '갤럭시 S24' 라인업에 주력하고 있다. 미국 IT 매체인 샘모바일(SAMMOBILE)에 따르면, 갤럭시 S24 시리즈는 디자인적으로 큰 변화 없이 갤럭시 S23 시리즈와 매우 흡사할 것으로 예상된다. 인공지능(AI) 탑재설도 제기됐다. 디자인 측면에서 갤럭시 S24와 S24 플러스는 플랫 프레임이 돋보일 것으로 보이며, 갤럭시 S24 울트라는 전작과 거의 동일해 보인다고 한다. 하지만 갤럭시 S24 울트라에서는 소소한 변화가 있을 것으로 예상되며, 그 중 하나로 스피커 그릴이 길고 좁은 형태로 바뀔 것이라고 알려져 있다. 이는 현재 갤럭시 플래그십 모델에서 볼 수 있는 원형 스피커 구멍과는 다른 디자인이다. 오랜 삼성 사용자들은 아마 기억하겠지만 스테레오 스피커를 처음 탑재한 삼성의 플래그십 스마트폰 갤럭시 S9과 S9 플러스는 스피커의 디자인이 유사했다. 그러나 이 디자인은 6개월 후에 출시된 갤럭시 노트9와 같은 후속 모델에는 보이지 않았다. 샘모바일 최근 보도에 따르면, 이러한 스피커 그릴 디자인이 갤럭시 S24 울트라에 재등장할 가능성이 있다고 전해졌다. 이는 스피커의 음질에 직접적인 영향을 끼치지 않지만, 일부 사용자들은 디자인 측면에서 마음에 들지 않을 수도 있다고 우려하고 있다. 그러나 휴대폰의 하단 부분은 사용자가 자주 주시하는 곳이 아니기 때문에 실제 사용 중에는 크게 신경 쓰지 않는 부분일 수 있다. 그렇기 때문에 실제로 새 모델을 직접 보고 사용해보지 않는 한 확실한 평가는 내릴 수 없다고 볼 수 있다. 갤럭시 S24와 S24 플러스의 스피커 그릴 디자인도 유사할지 관심을 가지고 지켜봐야 할 부분이다. 다행히 삼성은 2024년 1월에 갤럭시 S24, S24 플러스, 그리고 S24 울트라를 공개할 예정이라고 밝혔다. 샘모바일은 삼성전자는 다가오는 갤럭시 S24 시리즈 출시를 앞두고 이례적으로 네 번째 배터리 공급업체를 선정했다고 전했다. 2023년 9월, 삼성전자는 갤럭시 S24 플러스 배터리의 공급 전략으로 삼성SDI 베트남, 중국의 닝더 암페렉스 테크놀러지 리미티드(Ningde Amperex Technology Limited), 그리고 인도의 이랜텍 인디아(ELENTEC India) 세 곳을 이미 확정한 바 있다. 세이프티 코리아(Safety Korea)에서 확인된 새로운 인증서에 따르면, 삼성이 네 번째 배터리 공급업체로 나비타시스 인디아(Navitasys India)를 선택한 것으로 드러났다. 해당 인증서에는 이 회사가 갤럭시 S24 울트라의 배터리를 공급할 것이라고 나와 있다. 그러나 다른 두 S24 모델은 해당 문서에 포함되어 있지 않으므로, 아직 공급업체에서 제외된 것으로 보기는 어렵다. 삼성이 네 번째 배터리 공급업체를 통해 인도에서 출시되는 갤럭시 S24 모델에만 배터리를 공급할 것인지 여부는 아직 명확하지 않다. 다만 삼성이 이미 인도의 두 배터리 공급업체와 계약을 체결한 것은 인도 정부의 '메이드 인 인디아(Made in India)' 이니셔티브와 관련이 있을 수 있다는 지적이다. 삼성은 갤럭시 S24의 배터리 공급에 문제가 없어야 하며, 회사가 전반적으로 지속 가능한 방향으로 모델을 개선했다는 점을 고려하면 이는 좋은 소식이라고 할 수 있다. 배터리는 이제 내부 디자인의 개선을 통해 사용자가 보다 쉽게 교체할 수 있도록 되어있다. 삼성은 여러 시장에서 사용자가 스마트폰 부품을 스스로 교체할 수 있도록 필요한 도구와 지침을 제공하고 있다. 이러한 방식을 통해 사용자가 직접 기기를 수리할 수 있어 모바일 제품의 사용 수명이 연장될 것으로 기대된다. 삼성은 2024년 초에 갤럭시 S24를 공개할 예정이며, 일부 보도에 따르면 미국 샌프란시스코에서 해당 제품의 글로벌 론칭 이벤트가 열릴 가능성이 있다. 23일(현지시간) 샘모바일의 보도에 따르면, 인공지능(AI)기능을 강한다는 소식도 전해지고 있다. 사용자가 제공한 키워드를 기반으로 콘텐츠와 이야기를 만드는 오픈 AI의 챗GPT나 구글 바드와 비슷한 생성형 AI 기능이 답재될 예정이다. 아울러 이번 시리즈에는 예상대로 기본 모델, 플러스 모델, 그리고 최상위 울트라 모델, 총 세 가지 버전이 출시될 것으로 예상된다.
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삼성 갤럭시 S24, AI 탑재설⋯출시일과 디자인은?
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삼성SDI, 현대차와 첫 전기차 배터리 공급 계약 체결
- 삼성SDI가 현대자동차와 처음으로 배터리 공급계약을 체결했다. 연합뉴스는 23일 삼성SDI가 현대자동차와 처음으로 전기차 배터리 공급 계약을 체결해 현대차와 전략적 협력의 첫발을 내디뎠다고 보도했다. 삼성SDI는 23일 공시를 통해 오는 2026년부터 2032년까지 7년간 현대차의 차세대 유럽향 전기차에 탑재될 배터리 공급 계약을 맺었다고 밝다. 현대차와 삼성 SDI가 전기차 배터리 분야에서 공급 계약을 맺은 것은 이번이 처음이다. 공급 물량은 전기차 50만대분 수준으로 알려졌다. 이번 계약으로 삼성SDI는 헝가리 공장에서 생산하는 6세대 각형 배터리 P6를 현대차 유럽 현지 공장에 공급할 계획이다. P6는 니켈과 코발트, 알루미늄(NCA) 양극재의 니켈 비중을 91%로 높이고 음극재에 독자 특허 실리콘 소재를 적용해 에너지 밀도를 극대화한 제품이다. 삼성SDI는 현대차를 새로운 고객사로 확보하고 향후 협력 확대 기회를 열어둠으로써 추가 성장 동력을 확보하게 됐다. 현대차는 지금까지 파우치형 배터리를 주로 사용했지만 삼성SDI의 주력 제품인 각형 배터리를 추가해 폼팩터(형태) 다변화가 가능해졌다. 양사는 향후 차세대 배터리 플랫폼 선행 개발 등 협력도 지속해 나갈 계획이다. 삼성SDI와 현대차는 약 3년 전인 지난 2020년 이재용 삼성전자 회장(당시 부회장)과 정의선 현대차그룹 회장(당시 수석부회장)이 만나 차세대 전기차 배터리 개발에 대해 협력을 진행해 왔다. 당시 정 회장은 자동차용 배터리를 전문으로 생산하는 삼성SDI 천안사업장을 전격 방문, 전기차 배터리 개발과 생산 현장을 둘러보고 이재용 회장과 차세대 배터리 사업에 대해 논의했다. 당시, 이례적인 삼성과 현대차 두 그룹 총수의 만남은 업계의 큰 주목을 받았다. 양사는 이후 전기차 배터리 관련 기술 교류와 선행과제 수행 등을 이어오며 상호 이해도를 높인 끝에 이번 계약 체결에 이른 것으로 전해졌다. 최윤호 삼성SDI 대표이사 사장은 "현대차와의 전략적 협력 첫 단계를 시작했다. 현대차가 세계 자동차 산업을 선도하고 있고, 삼성SDI는 우수한 기술과 품질로 이를 지원하겠다"고 밝혔다. 그는 "삼성SDI의 기술 경쟁력을 활용해 현대차가 전기차 시장에서 리더십을 강화하도록 장기적으로 협력하겠다"고 덧붙였다.
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삼성SDI, 현대차와 첫 전기차 배터리 공급 계약 체결
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삼성SDI‧한국산업기술평가관리원, 리튬이온배터리용 내화성 젤 공개
- 삼성SDI와 한국산업평가관리원 과학자들이 화재 위험이 낮은 리튬이온배터리용 내화성 젤을 개발했다. 호주 매체 미라지뉴스는 17일(현지시간) 한국의 유니스트(UNIST) 에너지·화학공학부의 송현곤 교수, 한국화학연구원 첨단특수화학연구센터의 정서현 박사, 한국에너지기술연구원 울산에너지기술연구센터의 김태희 박사가 이끄는 공동 연구팀이 배터리 기술의 획기적인 이정표를 세웠다며 불연성 젤 고분자 전해질(GPE)을 개발해 리튬이온 배터리(LIB)의 열 폭주와 화재 사고 위험을 완화해 안전성을 획기적으로 개선했다고 보도했다. 리튬이온 배터리의 잠재적인 가연성은 특히 지하 주차장에 있는 전기 자동차(EV)에서 심각한 화재 우려가 제기됐다. 연구팀은 이 문제를 해결할 새로운 방법을 찾았다. 그들은 불연성 고분자 반고체 전해질을 성공적으로 개발해 배터리 화재를 효과적으로 줄일 수 있는 방안을 제시했다. 기존에는 불연성 전해질을 만들기 위해 난연성 첨가제나 끓는점이 매우 높은 용매를 주로 사용해 왔다. 그러나 이러한 방법은 종종 이온 전도도가 크게 감소해 전해질의 전반적인 성능을 저하시켰다. 연구팀은 전해질에 미량의 폴리머를 도입하여 반고체 전해질을 만들었다. 이 새로운 접근법은 기존 액체 전해질에 비해 리튬 이온 전도도를 33%까지 획기적으로 높였다. 또한 이 불연성 반고체 전해질을 적용한 파우치형 배터리는 고체-전해질 간상(SEI) 층을 형성하고 작동하는 동안 불필요한 전해질 반응을 효과적으로 방지해 수명 특성이 110% 향상됐다. 이 혁신적인 전해질의 주요 장점은 탁월한 성능과 불연성이다. 고분자 반고체 전해질은 배터리 화재 발생을 줄이기 위해 연소 중 연료 화합물과의 라디칼 연쇄 반응(Radical Chain Reaction)을 억제한다. 연구팀은 이러한 라디칼 반응의 안정화와 억제 능력을 정량적으로 분석하여, 개발된 고분자가 얼마나 우수한지를 입증했다. 정지홍 교수(UNIST 에너지·화학공학부)는 "배터리 내부의 고분자 물질과 휘발성 용매의 상호작용을 통해 라디칼 연쇄 반응을 효과적으로 억제할 수 있다"고 강조했다. 정 교수는 "전기화학적 정량화를 통해 불연성 전해질의 메커니즘을 이해하는 데 크게 기여할 것"이라고 말했다. 공동 제1저자인 김미금 UNIST 에너지·화학공학부 석사과정과 한국화학연구원의 연구팀은 다양한 실험을 통해 배터리 자체의 뛰어난 안전성을 추가로 확인했다. 그들은 그림 2와 같이 불연성 반고체 전해질을 파우치형 배터리에 적용, 실제 배터리 응용 분야에서 전해질의 불연성을 평가했고, 이를 통해 배터리의 종합적인 안전성을 검증했다. 송현곤 교수는 "UNIST의 전기화학, 한국화학연구원 첨단특수화학연구센터의 고분자 합성, 한국에너지기술연구원 울산첨단에너지기술연구센터의 배터리 안전성 시험 등 연구팀의 다학제적 구성이 이번 성과에 큰 힘이 됐다"고 말했다. 이어 "기존 배터리 조립 공정에 바로 적용할 수 있는 불연성 반고체 전해질을 사용함으로써 향후 보다 안전한 배터리 상용화를 앞당길 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 이번 연구는 국내 5건, 해외 2건의 특허를 출원해 그 의의를 더하고 있다. 또한 국제 학술지 'ACS 에너지 레터스(ACS Energy Letters)'의 표지 논문으로 선정되어 2023년 10월 13일 온라인에 게재됐다. 이 연구는 한국연구재단(NRF), 과학기술정보통신부(과기정통부), 한국산업기술평가관리원(KEIT), 한국화학연구원(KRICT), 삼성SDI(주)의 지원으로 수행됐다.
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삼성SDI‧한국산업기술평가관리원, 리튬이온배터리용 내화성 젤 공개
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삼성SDI, 스텔란티스와 인디애나에 제2 전기차 배터리 공장 건설
- 삼성SDI가 미국의 주요 자동차 제조 회사 스텔란티스(Stellantis)와 함께 인디애나주에 전기차 배터리 공장을 신설한다고 11일(현지시간) 미국 매체 디트로이트뉴스가 보도했다. 이번 투자로 크라이슬러, 닷지, 지프, 램 차량 브랜드를 보유한 스텔란티스와 삼성SDI는 인디애나주 코코모에 32억 달러(약 4조 3200억원)를 투자해 두 번째 전기차 배터리 제조 공장을 건설할 계획이다. 현재 스텔란티스 NV의 파워트레인 운영 중심지로 활용되고 있는 이 지역은 삼성SDI와 스텔란티스가 합작으로 참여하는 스타플러스 에너지의 두 번째 미국 공장이 들어설 예정이다. 2027년 초 문을 열 예정인 이 공장은 연간 34기가와트시의 배터리를 생산할 것으로 예상되며, 약 1400개의 일자리를 창출할 것으로 전망된다. 총 투자 규모는 63억 달러(약 8조5000억원)에 이르며, 총 2800개의 새로운 일자리가 생길 것으로 보인다. 마크 스튜어트(Mark Stewart) 스텔란티스 북미 최고 운영 책임자는 성명에서 삼성SDI와의 협력을 통해 전기차 배터리 생태계를 구축할 계획이라고 밝혔다. 그는 "우리의 배터리 생태계는 전기화 전력의 토대이며 삼성SDI, 인디애나주, 코코모시와의 훌륭한 파트너십 덕분에 코코모에 여섯 번째 기가팩토리를 설립할 수 있는 기회를 얻었다"며 감사의 뜻을 전했다. 스튜어트는 또 "이번 협력은 북미 브랜드의 배터리 전기차(BEV) 공급에 중요한 역할을 할 것"이라며 "2038년까지 탄소 순배출을 제로로 만들어 깨끗하고 안전하며 합리적인 가격의 이동성을 모두에게 제공하는 데 기여할 것"이라고 덧붙였다. 제2 배터리 공장 2027년 완공 목표 이 발표는 전미자동차노동조합(UAW)이 스텔란티스에 대해 파업을 벌인 가운데 나왔으며, 양측은 새로운 노사 합의를 마련하기 위한 노력을 계속하고 있다. 특히 이번 노사 협상에서는 전기차로의 전환에 초점이 맞춰져 있으며, 제너럴 모터스(General Motors)도 배터리 공장 근로자를 포함한 기본 합의에 도달했다고 노조 측이 전했다. 스텔란티스 근로자를 대표하는 UAW 지도자들은 스텔란티스가 현재 북미에서 배터리 공장을 운영하고 있지 않음에도 불구하고, 회사가 이러한 방향으로 나아갈 것으로 예상하고 있다고 말했다. 웨인 주립대학교의 마릭 마스터스(Marick Masters) 경영학 교수는 전기차 배터리 공장 건설 움직임에 대해 "이미 오랜 시간 준비되어 온 일"이라며 "스텔란티스는 UAW와의 파업과 관련된 문제로 계획이 지연되지 않기를 원하고 있다. 전기차가 미래의 방향이며, 현재 상황에서는 시장 추세를 따라잡아야 한다. 더 이상의 지연은 큰 비용을 초래할 것"이라고 지적했다. 인디애나주로의 최근 투자는 미시간주가 다른 배터리 공장 투자 기회를 놓친 것을 의미한다. GM은 랜싱 외곽의 델타 타운십에서 2025년 개장 예정으로 '울티움 셀(Ultium Cells LLC)' 산하의 LG 에너지솔루션과 함께 배터리 공장을 건설 중이다. 포드, 배터리 공장 일시 중단 한편, 포드 자동차는 중국의 배터리 제조 업체 '컨템포러리 앰퍼렉스 테크놀로지(CATL, Contemporary Amperex Technology Co.)'의 라이선스 기술을 활용하여 미시간주 마샬에 35억 달러 규모의 배터리 공장 건설을 발표했다. 그러나 지난달, 디어본 기반의 자동차 제조업체는 '자체 기술 능력에 대한 확신이 서지 않을 때까지 공장 건설을 중단하겠다'고 발표, 공사가 일시 중단된 상태다. 해당 지역에서는 포드의 투자로 인한 마을의 변화에 대해 우려하는 목소리가 높으며, 이에 대한 반대 의견이 지방 정부 회의와 법원에서 제기되고 있다. 미국 의회 의원들도 중국산 배터리 기술 사용과 관련해 국가 안보에 대한 우려를 나타냈다. 마스터스 교수는 포드의 마샬 공장 건설 중단에는 다양한 이유가 있을 수 있으며, 인건비 면에서 포드는 GM이나 스텔란티스와는 다를 수 있다고 지적했다. 첫 번째 스타플러스 에너지 공장은 이미 코코모에 건설 중이며, 2025년 1분기까지 연간 33GWh의 배터리를 생산할 계획이다. 인디애나 경제개발공사는 이 합작 투자로 인해 최대 3750만 달러(약 506억원)의 세액 공제와 200만 달러(약 27억 원)의 교육 보조금을 제공할 계획이며, 추가로 다양한 재개발과 구조화 지원도 약속했다. 에릭 홀콤 인디애나 주지사는 성명에서 "인디애나의 경제는 순항 중"이라며, 스텔란티스와 삼성SDI의 투자로 인해 자본과 일자리가 크게 증가할 것이라고 말했다. 홀콤 주지사는 "이러한 합작 투자는 코코모와 인디애나주에 장기적으로 큰 영향을 미칠 것이며, 인디애나주를 글로벌 경제의 선두로 이끌 것"이라고 전했다. 코코모시와 그레이터 코코모 경제개발연합, 하워드 카운티, 듀크 에너지 인디애나, 북부 인디애나 공공서비스 회사 등도 이 투자에 추가적인 인센티브를 제공하기로 했다. 삼성SDI의 최윤호 대표는 "스타플러스 에너지의 두 번째 배터리 공장을 통해 삼성SDI는 북미에서 최대 규모의 전기차 배터리 생산기지를 갖게 될 것"이라고 말했다. 그는 또한 "삼성SDI의 최첨단 배터리 기술은 미국 내 전기차 시장의 성장을 가속화하는데 기여할 것"이라고 덧붙였다. 스텔란티스, 전기차 확장 계획 한편, 스텔란티스는 캐나다 온타리오주 윈저에 LG 에너지솔루션과 함께 큰 규모의 배터리 공장을 건설 중이다. 이 공장은 많은 일자리를 창출하고 있으며, 곧 생산을 시작할 예정이다. 스텔란티스는 현재 미국에서 전기차를 판매하고 있지 않지만, 곧 다양한 전기차 모델을 출시할 계획이다. 연말까지 아마존닷컴(Amazon.com)을 위해 멕시코에서 전기 램 프로마스터(Ram ProMaster) 상용 밴을 생산할 예정이라고 발표했다. 내년부터는 램 1500 REV 트럭, 닷지 차저 머슬카, 지프 레콘 SUV, 와고니어 'S' SUV 등 다양한 소비자용 전기차를 출시할 계획이다. 스텔란티스는 2030년까지 미국에서 총 25개의 전기차 모델을 선보일 것이며, 미국 내 전체 판매량의 절반을 차지할 것으로 예상하고 있다고 밝혔다.
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삼성SDI, 스텔란티스와 인디애나에 제2 전기차 배터리 공장 건설
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파나소닉, 2029년까지 드론용 전고체 배터리 생산
- 최근 우크라이나와 러시아 전쟁에서 승리의 판도를 뒤흔들고 있는 무기가 있다. 바로 '드론'이다. 드론은 '웅웅'하는 소리 때문에 붙여진 애칭으로 최근 일본의 파나소닉을 비롯해 한국의 SK온 등 여러 기업들이 소형 드론용 배터리 생산에 집중하고 있다. 일본 매체 닛케이아시아(Nikkei Asia)는 최근 테슬라와 협업하는 공급업체나 도요타 같은 기업들이 전기차에 적용되는 전고체 배터리 개발에 집중하는 가운데, 파나소닉 홀딩스는 2029년까지 소형 드론 및 공장 로봇을 위한 전고체 배터리 판매를 시작할 계획이라고 보도했다. 도요타와 같은 대기업들은 리튬 이온 배터리를 대체할 더 안전한 전기차용 배터리 기술의 개발 경쟁을 벌이고 있다. 파나소닉 그룹의 타츠오 오가와(Tatsuo Ogawa) 최고기술책임자(CTO)는 "새로운 배터리 기술은 초기에는 산업용으로 사용될 예정이며, 전고체 배터리 기술 중 일부는 자동차에도 적용될 것"이라고 밝혔다. 전고체 배터리는 액체 전해질을 쓰는 리튬이온 배터리와 달리, 고체 전해질을 사용해 만들어진 배터리로, 가연성 유기용제를 사용하지 않는다. 그 결과, 이 배터리는 리튬이온 배터리보다 안전성이 높고, 에너지 밀도가 높아져 전기차의 주행 거리를 늘릴 수 있다는 장점이 있다. 하지만 높은 비용과 대량 생산의 어려움이 주요 단점으로 지적된다. 도요타는 2027년까지 전고체 배터리를 장착한 전기차를 시장에 출시하는 것을 목표로 하여 1회 충전만으로 주행 가능 거리를 2배 이상으로 확장하려고 한다. 그 외에도 한국의 삼성SDI, SK온, LG에너지솔루션 등도 전고체 배터리의 개발에 박차를 가하고 있다. 현재 LG에너지솔루션은 2026년 고분자계 전고체 배터리와 2030년 황화물 전고체 배터리의 대량 생산을 목표로 하고 있다. 삼성SDI 역시 2027년에 황화물계 전고체 배터리를 대량 생산할 계획을 가지고 있다. 그러나 테슬라의 핵심 배터리 공급업체인 파나소닉은 차량용 전고체 배터리의 대량 생산 계획을 공개하지 않았다. 파나소닉 관계자에 따르면, 최근에 개발된 전고체 배터리는 기존의 최첨단 리튬 이온 배터리에 비해 에너지 용량은 작지만, 충전 속도는 훨씬 빠르다. 또한, 가장 큰 약점으로 지적되었던 수명 제한 문제도 개선되었다고 전했다. 파나소닉은 이 배터리가 수만 번의 충전 주기를 견딜 수 있다고 발표했다. 이에 전문가들은 전고체 배터리 생산 회사들에게 긍정적인 영향을 미칠 것이라고 전망했다. 테크노 시스템 리서치(Techno Systems Research)의 후지타 미츠타카 연구원은 "드론은 제한된 시장일 수 있지만 새로운 기술의 발전은 여전히 견고하다"고 말했다. 전고체 배터리 개발에는 아직 극복해야 할 여러 문제점이 있지만, 소형 드론을 위한 전고체 배터리의 연구와 개발로 향후 더 큰 발전이 기대된다.
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파나소닉, 2029년까지 드론용 전고체 배터리 생산
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'리튬 이온 배터리' 단점 고가와 불안정성에 '고체 전해질' 주목
- 전기자동차부터 휴대폰, 가전제품까지 다양한 분야에서 활용되는 리튬 이온 배터리. 그러나 이 배터리의 높은 가격과 안정성 문제로 고체 전해질 배터리가 대안으로 급부상하고 있다. 현재 국내에서는 SK온이 주도하는 가운데, 세계적으로도 도요타 등 주요 기업들이 고체 전해질 배터리의 연구와 개발에 박차를 가하고 있다. 특히 일본 도호쿠 대학의 연구팀은 이 분야의 연구에서 큰 진전을 이루며 주목받고 있다. 일본 에너지 전문 매체 '에너진'에 따르면, 도호쿠 대학 연구원들은 물리 화학분야 국제 저명 학술지인 '재료 화학(Chemistry of Materials)'에 고체 전해질의 구조가 배터리 성능에 어떤 영향을 주는지 예측 가능한 프레임워크를 공개했다. 고체 전해질(Solid Electrolyte)은 전기를 전도하는 역할을 유지하는 물질 중 하나다. 고체 전해질의 주요 특징은 리튬 이온 배터리의 액체 전해질에 비해 화학적 안정성이 탁월하다. 다시 말하면, 고체 전해질은 배터리의 양극과 음극 사이에서 리튬 이온을 전달하는 역할을 하는 전해질을 고체 형태로 만든 것이다. 액체 전해질에 비해 고체 전해질은 화재 위험이 없고, 온도 변화나 외부 충격에도 강한 장점이 있다. 또한, 분리막이 필요 없어 배터리의 구조를 단순화하고, 에너지 밀도를 높일 수 있다. 고체 전해질은 크게 황화물계, 산화물계, 폴리머계 세 가지 종류로 나눌 수 있다. 황화물계 전해질은 리튬 이온 전도도가 높고, 전극과의 접촉면을 넓게 형성할 수 있는 특징이 있다. 산화물계 전해질은 리튬 이온 전도도는 낮지만, 전기화학적 안정성이 우수하다. 폴리머계 전해질은 기존 액체 전해질과 유사한 제조 공정과 비용 경쟁력을 가지고 있다. 하오 리(Hao Li) WPI-AIMR의 부교수는 "에너지 저장 장치의 개발은 지속 가능한 미래를 보장하는 데 필수"라며 "클로소형 2차 복합 수소화물(CTCH, 리튬 이온 기술을 대체할 고체 전해질)은 리튬 이온 기술의 안전성 및 에너지 밀도 한계를 극복할 수 있는 귀중한 대안"이라고 강조했다. 한편, SK온은 단국대 신소재공학과 박희정 교수 연구팀과 공동으로 새로운 고체 전해질 기술을 선보여 관심을 모았다. 이 연구 팀은 산화물계 고체 전해질 소재인 리튬·란타넘·지르코늄·산소(LLZO)의 첨가물질을 추가해 리튬이온전도도를 기존보다 무려 70% 개선한 것으로 알려졌다. 이러한 기술적 진보는 배터리의 화재 위험 감소와 용량 증대 효과가 있을 것으로 예상된다. 국내외 기업들도 전고체 배터리 시장에 본격 진출하고 있다. SK온과 함께 삼성SDI, LG에너지솔루션은 각각 연구와 개발에 나서고 있으며, 일본의 토요타와 중국의 칭다오에너지 역시 전고체 배터리 기술 개발에 힘쓰고 있다. SK온을 비롯해 삼성SDI는 지난 2022년 국내 최초로 전고체 배터리 파일럿 라인을 착공했다. LG에너지솔루션은 오는 2026년 고분자계 전고체 배터리, 2023년 황화물계 전고체 배터리 양산을 목표로 연구를 진행 중이다. 일본 도요타는 전고체 배터리 관련 특허만 약 1000여개에 달할 만큼, 전고체 배터리 연구에 전념하고 있다. 중국에서는 칭다오에너지가 지난 2018년 100메가와트시 규모의 전고체 배터리 파일럿 생산 공장을 건설한 바 있다. 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용한 차세대 배터리로, 꿈의 배터리라고도 불린다. 고체 전해질은 전기차와 에너지 저장 분야의 향후 기술적 파장을 주도할 핵심 기술로 떠오르며, 그 가능성이 무궁무진함을 입증하고 있다.
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'리튬 이온 배터리' 단점 고가와 불안정성에 '고체 전해질' 주목