"'외국산 80%' 드론 배터리 성능, 리튬메탈로 혁신"

최근 방산 분야에서 무인 드론이 정찰 외 공격 핵심 무기로도 부상 중이지만 기기 성능을 크게 좌우하는 배터리는 80% 가량 외국산이 탑재되고 있다. 이에 기업이 보다 성능이 우수하고 방산 드론에 적합한 대안으로 리튬메탈 배터리를 제시해 주목된다.

리튬메탈 배터리 전문 기업 유뱃의 유종태 상무는 7일 FKI타워에서 개최된 ‘미래형 배터리 소재 및 기술 전망 세미나’ 발표자로 나서 이같이 말했다.

드론 배터리의 에너지 밀도는 운용 시간과 도달 고도를 좌우해 정찰 능력과 직결된다. 에너지 출력 성능은 강풍이 부는 환경에서도 안정적으로 수직 이착륙이 가능한지와 연관된다. 방산 드론 기술 경쟁에서 배터리가 핵심 부품으로 주목받는 이유다.

그러나 지난 2023년 국정감사 당시 자료에 따르면 국내 드론의 배터리 국산화율은 약 20%로, 타 부품 대비 크게 낮은 수준임을 고려하면 고성능 드론 배터리 기술을 국산화할 필요성이 제기된다.

유종태 상무는 “방산 분야는 전동화에 오랜 시간이 소요되는 편으로 아직도 일부 잠수함, 무인 항공기에선 납축전지나 니켈카드뮴전지가 탑재될 정도”라며 “차세대 기술 채택에 보다 적극적일 필요가 있다는 것”이라고 지적했다.

리튬메탈전지는 에너지 밀도가 우수하고 출력 성능도 준수하지만, 리튬이온전지 대비 음극재 가격이 수천배에 달하는 등 제조 비용이 보급 장벽이다. 그러나 다른 요소보다 성능이 우선시될 수 있는 방산 분야 특성상, 리튬메탈 배터리가 방산 드론 시장에서 각광을 받고 있다는 설명이다.

국내외 방산 기업들이 요구하는 배터리 밀도는 kg당 400~600Wh 수준이다. kg당 500Wh 이상 수준으로 에너지 밀도를 높이기 위해 유뱃은 균일후막전극(TEP) 기술을 개발해 활용 중이다.

유 상무는 “에너지 밀도를 높이는 데 있어 가장 중요한 건 전극”이라며 “양극과 분리막 음극 등이 수십 단계로 적층돼 있는 기존 구조를 바꿔 각각의 전극이 성능이 떨어지지 않도록 균일하게 후막화하면 집전체나 분리막 등을 걷어낼 수 있고 이를 통해 무게를 줄일 수 있다”고 설명했다.