전기차 시장이 급성장하면서 배터리 기술 혁신이 중요한 화두로 떠오르고 있다. 글로벌 배터리 시장을 선도하는 SK온, 삼성SDI, LG에너지솔루션(이하 LG엔솔)이 최신 배터리 기술을 통해 세상을 바꾸는 중이다. 특히 미드니켈 배터리, 원통형 배터리, 전고체 배터리와 같은 기술 혁신이 주목받고 있다. 한국전자기술연구원(KETI) 송준호 박사의 연구와 함께 이 혁신적인 기술들이 미래를 어떻게 변화시킬지 살펴보자.
1. 미드니켈 배터리: 고성능과 안정성의 균형
SK온을 중심으로 발전하고 있는 미드니켈(NCM 6계열) 배터리는 기존의 하이니켈(NCM 8~9계열) 배터리보다 안정성을 강화하면서도 적절한 에너지 밀도를 유지하는 것이 특징이다. 하이니켈 배터리는 에너지 밀도가 높지만, 열적 안정성이 낮아 화재 위험이 커지는 단점이 있다. 이에 반해 미드니켈 배터리는 성능과 안정성을 균형 있게 조절하며, 가격 경쟁력까지 갖춘 솔루션으로 떠오르고 있다.
2. 원통형 배터리: 테슬라가 주목한 차세대 배터리
삼성SDI와 LG엔솔이 적극적으로 개발 중인 원통형 배터리는 4680(지름 46mm, 높이 80mm) 규격이 대표적이다. 원통형 배터리는 기존의 각형, 파우치형 배터리보다 고출력, 긴 수명, 빠른 충전 등의 장점을 갖추고 있어 테슬라를 비롯한 글로벌 자동차 업체들이 주목하고 있다.
특히 삼성SDI는 4680 배터리를 비롯해 4695 배터리도 개발 중이며, 높은 에너지 밀도와 효율적인 열관리 기술을 접목하고 있다. LG엔솔 역시 원통형 배터리 생산 능력을 확대하며 전기차 및 ESS(에너지 저장 장치) 시장에서의 입지를 강화하고 있다.
3. 전고체 배터리: 배터리 기술의 혁명
전고체 배터리는 현재 배터리 기술의 패러다임을 바꿀 차세대 기술로 꼽힌다. 기존 리튬이온 배터리의 액체 전해질을 고체 전해질로 대체하여 화재 위험을 최소화하면서도 더 높은 에너지 밀도와 긴 수명을 제공한다.
LG엔솔과 삼성SDI는 전고체 배터리 연구에 박차를 가하고 있으며, SK온 역시 관련 기술 개발을 진행 중이다. 특히 한국전자기술연구원(KETI)의 송준호 박사는 전고체 배터리의 고체 전해질 개발 및 상용화 기술을 연구하며, 전고체 배터리가 2030년 이후 본격적으로 시장에 등장할 것이라고 전망했다.
4. 한국 배터리 산업의 미래
SK온, 삼성SDI, LG엔솔은 각기 다른 혁신 전략을 통해 글로벌 배터리 시장에서 주도권을 잡으려 하고 있다.
- SK온은 미드니켈 배터리를 통해 안정성과 성능을 겸비한 배터리 공급을 확대 중이다.
- 삼성SDI와 LG엔솔은 원통형 배터리 시장에서 테슬라를 비롯한 글로벌 완성차 업체와 협력하며 성장을 도모하고 있다.
- 전고체 배터리는 장기적인 목표로 삼고, 연구개발을 지속하면서 미래 시장을 대비하고 있다.
한국의 배터리 기업들이 이러한 기술 혁신을 통해 글로벌 시장을 선도하는 한편, 배터리 산업이 자동차, IT, ESS 등 다양한 산업에서 핵심적인 역할을 수행할 것으로 보인다.
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