정부, '전고체' 배터리 3종 R&D 추진…총 1824억 투입

전기차·웨어러블 기기·초소형 기판 등 용처 특화

정부가 황화물계, 산화물계에 이어 고분자계까지 전 계열 전고체 배터리 개발을 위한 연구개발(R&D)을 추진한다.

전고체 배터리는 기존의 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용함으로서 화재 안전성과 에너지 밀도를 획기적으로 개선할 수 있어 차세대 핵심 배터리 기술로 평가받고 있다.

산업통상자원부는 고분자계 전고체 배터리 기술 개발을 위한 R&D 기관을 선정하고 본격적인 사업에 착수한다고 19일 밝혔다.

선정 주요 연구개발기관은 아모그린텍, 충남대학교, 한국광기술원 등이다.

리튬 배터리 이미지 (사진=픽사베이)

이번 사업은 급성장하는 소형 IT 및 웨어러블 기기 시장을 겨냥한 전고체 배터리 개발을 목표로 한다. 사업 기간은 올해부터 2028년까지로 국비 250억 원, 민간 108억원 총 358억원이 투입될 예정이다.

이번 사업에서 개발되는 고분자계 전고체 배터리는 스마트워치, VR헤드셋, 무선이어폰, 스마트링 등 인체밀착형 소형 기기 탑재를 위해 경량화·고에너지밀도·고안전성을 동시에 만족하는 것을 핵심 목표로 한다. 정부는 이 사업을 통해 가벼우면서 충전 부담이 덜하고 화재 걱정이 없는 웨어러블기기 시대를 앞당길 수 있을 것으로 기대했다.

정부는 지난 2023년부터 내년까지 산화물계 전고체 배터리 개발을 위해 '기판실장용 초소형 적층 세라믹 전고체 배터리' 개발 사업”을 지원 중이다. 국비 212억원, 민간 82억원 총 294억원을 투입, 전자기기 보조전원 역할을 위해 PCB 기판에 부착되는 저전력·고안전성 배터리 개발을 목표로 진행되고 있다. 정부는 해당 배터리의 개발로 전자기기 주 전원용 배터리의 전력 부하 감소로 전자기기 사용 시간이 증가할 것이라 기대했다.

전고체 배터리 개발 R&D 현황

또한 중대형 배터리에 적합한 황화물계 전고체 배터리 개발을 위해 지난해부터 2028년까지 '친환경 모빌리티용 고성능 차세대 이차전지 기술 개발 사업'을 진행하고 있다. 총 사업비 1천172억원을 투입하며, 전고체 배터리, 리튬금속 배터리, 리튬황 배터리 등 차세대 배터리 개발을 위해 셀 기업을 포함한 산·학·연이 공동으로 연구개발을 진행 중이다. 이로써, 전기차의 화재 위험성이 감소하고 한 번 충전으로 1천km를 주행할 수 있는 성능 달성에 한 걸음 더 다가갈 수 있을 것이란 전망이다.

윤성혁 첨단산업정책관은 “3개 유망 전고체 기술 개발이 완성되면 국내 배터리 산업의 초격차 기술 확보 및 포트폴리오 다변화에 크게 기여할 것”이라며, “정부는 전고체 외에도 나트륨·인산철 등 배터리 기술 투자를 적극적으로 지원해나가겠다”라고 밝혔다.