조병원 박사는 마그네슘-공기전지의 성능을 획기적으로 개선한 전극과 전지 구조를
개발하고 세계 최초로 마그네슘-공기전지 자동차 시험 주행에 성공했다.

한 번 배터리 충전으로 일반 내연기관 자동차와 맞먹는 500㎞ 이상 주행하는 전기자동차가 나온다. 현재까지 개발된 전기자동차는 충전에 수 시간, 주행거리 100㎞라는 한계가 보급 확산을 가로막는 요소였다. 이번에 시험 주행을 성공한 전기자동차에 장착한 '마그네슘-공기전지'배터리는 10분 이내 교체하는 방식으로 긴 충전 시간과 충전 인프라 부족에 따른 불편도 없다.

정리 박지혜 기자

한국과학기술연구원 에너지융합연구단 조병원 박사는 마그네슘-공기전지*의 성능을 획기적으로 개선한 전극과 전지 구조를 개발하고 마그네슘-공기전지 자동차 시험주행에 성공했다. 알려진 바로는 전 세계 처음 있는 일이다.
마그네슘-공기전지는 리튬이온 전지(70~250Wh/㎏)보다 단위무게당 에너지 보유량이 5배 정도 커 전기자동차 및 비상 전원과 같은 에너지 고밀도가 요구되는 중·대형 전지 시스템으로 각광받고 있다. 특히 내연기관 자동차와 비슷한 수준인 일회 충전 후 500㎞ 이상 주행하는 전기자동차 실현을 위해서는 전지의 에너지 밀도가 700Wh/㎏ 이상이어야 하는데 마그네슘-공기전지는 이에 대응하는 차세대 전지다.
이번에 개발된 마그네슘-공기전지는 방전됐을 경우 마그네슘 금속판과 소금물 전해액을 10분 안에 간단하고 신속하게 교체할 수 있으며, 마그네슘-기술자체가 매우 안전하고 친환경적이기에 친환경 전기자동차용으로 각광받을 것으로 기대된다.
원료 확보 면에서도, 매장 지역의 편중이 심한 리튬계 전지와 달리 마그네슘은 국내 풍부한 매장량을 보유해 원료 및 생산의 국산화가 가능하다.
조병원 박사는 "전기자동차 등 중대형 전지 시스템에 적용할 수 있는 마그네슘-공기전지는 현재는 휘발유에 비해 3배 정도 비싸지만 향후 기술이 최적화되고 반응 부산물인 수산화마그네슘의 재활용 기술 등이 개발된다면 상용화가 가능하며 미래 전망은 밝은 상태"라며 "최근 전력 부족에 따른 블랙아웃을 대비한 비상 발전용 전원 장치로도 활용 가능성이 높은 전지"라고 밝혔다.

* 마그네슘-공기전지: 마그네슘 금속과 공기 중의 산소를 전극물질로 이용함으로써 용량을 극대화한 전지.