• 고분자계·황화물계·산화물계 전고체 배터리 R&D 풀라인업 구축…초소형부터 중대형까지 아우른다
  • 고안전·고에너지밀도 기술 확보로 글로벌 배터리 시장 주도권 노린다…2028년까지 국비 포함 총 1,824억 원 지원
전고체 배터리. (사진=대학생신재생에너지기자단)

산업통상자원부가 차세대 전고체 배터리 기술 상용화를 위한 대규모 투자에 나선다. 산업부는 2025년부터 2028년까지 총 1,824억 원을 투입해 고분자계·황화물계·산화물계 등 3대 전고체 배터리 기술의 연구개발(R&D)을 전방위로 지원할 계획이라고 19일 밝혔다.

이번 발표에 따르면, 특히 고분자계 전고체 배터리 기술 개발을 위한 연구개발기관으로 아모그린텍, 충남대학교, 한국광기술원 등이 선정됐으며, 본격적인 사업이 2025년부터 시작된다. 이 분야에는 총 358억 원이 투입되며, 이 중 250억 원은 국비, 108억 원은 민간 투자가 차지한다.

고분자계 전고체 배터리는 스마트워치, VR 헤드셋, 무선 이어폰, 스마트링 등 인체에 밀착되는 소형 IT 및 웨어러블 기기에 적합한 기술로, 경량화와 고에너지밀도, 그리고 고안전성을 동시에 실현하는 것을 핵심 목표로 삼고 있다. 고체 전해질을 기반으로 하기에 발화 위험이 낮고, 배터리 수명 및 안정성이 획기적으로 개선될 것으로 기대된다.

이로써 산업부는 그간 추진해온 산화물계 및 황화물계 전고체 배터리 기술 개발에 이어 고분자계 기술까지 포함한 ‘전고체 배터리 풀라인업’을 완성하게 됐다. 이는 차세대 배터리 산업에서의 글로벌 경쟁력을 확보하기 위한 기술 포트폴리오 전략의 일환이다.

이미 산화물계 전고체 배터리 분야에서는 2023년부터 2026년까지 총 294억 원(국비 212억 원, 민간 82억 원)이 투입되는 ‘기판실장용 초소형 적층 세라믹 전고체 배터리 개발 사업’이 진행 중이다. 이 사업은 저전력·고안전성을 요구하는 전자기기의 보조전원 확보를 목표로 하며, PCB 기판에 직접 부착되는 형태로 전자기기 주 전원의 전력 부하를 줄이고 사용 시간을 늘릴 수 있을 것으로 기대된다.

중대형 전고체 배터리 기술인 황화물계 분야는 2024년부터 2028년까지 진행되는 ‘친환경 모빌리티용 고성능 차세대 이차전지 기술 개발 사업’을 통해 집중적으로 육성된다. 해당 사업에는 총 1,172억 원이 투입되며, 전고체 배터리를 포함해 리튬금속 배터리, 리튬황 배터리 등의 기술도 병행 개발되고 있다. 이들 기술은 에너지 밀도를 극대화하면서도 원재료의 가격 부담을 줄이고, 장거리 주행 전기차의 상용화를 앞당길 것으로 예상된다.

특히 리튬금속 배터리는 음극재를 리튬 금속 포일로 대체해 더 얇고 고에너지밀도의 전극을 구현할 수 있고, 리튬황 배터리는 고가의 니켈, 코발트 대신 저가의 황을 사용하는 방식으로 원가 절감과 동시에 경량화를 가능케 하는 차세대 솔루션이다.

산업부 윤성혁 첨단산업정책관은 “고분자계, 황화물계, 산화물계 등 3대 유망 전고체 배터리 기술 개발이 완료되면 국내 배터리 산업의 초격차 기술 확보는 물론, 수요별 맞춤형 기술 포트폴리오 구축이 가능해질 것”이라며 “정부는 이외에도 나트륨, 인산철 등 다양한 배터리 기술 분야에 대한 투자도 지속적으로 확대해 나가겠다”고 밝혔다.

이번 전고체 배터리 R&D 풀라인업 구축은 배터리 산업의 패러다임 전환이 본격화되는 시점에서 국내 기술 자립과 시장 선점을 동시에 이룰 수 있는 중요한 발판이 될 것으로 평가된다.