(뉴스인020 = 김성길 기자) 경상국립대학교 대학원 나노신소재융합공학과 및 공과대학 나노·신소재공학부(세라믹공학전공) 김주형 교수(경상국립대학교 그린에너지융합연구소 전지연구센터장) 연구팀은 탄소나노튜브(CNT)와 석영 직물(QWF, quartz woven fabric)을 결합한 구조전지용 전극을 개발해, 우주·항공·방산 산업에 적용 가능한 구조배터리의 가능성을 제시했다.

 

이번 연구는 ㈜사성파워와 공동으로 연구개발이 진행됐으며, 김주형 교수팀의 석사과정 황휘령 씨가 연구에 참여했다.

 

㈜사성파워는 경기도 화성시에 소재한 제조업 분야의 기업이다. 주요 제품으로 하이브리드 구조전지 및 구조전지 응용부품을 보유하고 있다.

 

이번 연구는 경량화와 고신뢰성을 동시에 요구하는 항공우주 및 방산 분야를 겨냥한 것으로, 단순히 에너지 저장 장치를 넘어 기계적 하중지지가 가능한 ‘구조전지(structural battery)’를 실현했다는 데 의의가 있다.

 

특히 탄소섬유 구조체는 높은 기계적 강도와 안정적인 전기화학 성능을 확보했으며, 기존 알루미늄 집전체를 대체할 수 있는 확장성을 입증했다.

 

김주형 교수팀과 ㈜사성파워는 이번 연구에서 확보한 구조전지 기술을 기반으로, 현재 활발히 진행 중인 준고체 및 전고체 전지 연구와의 시너지를 창출하여 우주항공·방산 환경에서도 안정적으로 작동하는 차세대 전지시스템 개발을 목표로 하고 있다.

 

양측은 “구조전지의 경량성·기계적 안정성과 전고체 전지의 안정성·내구성을 결합한다면, 우주항공 산업·드론과 같은 항공 플랫폼에도 적용이 가능하다.”라고 설명했다.

 

이번 성과는 경상국립대학교와 ㈜사성파워가 꾸준히 이어온 협업의 연장선에서 도출된 결과로, 특히 양측은 연구실 수준의 성과에 그치지 않고 상업화를 위한 도전적이고 목표성 있는 단계로 발전시키고 있다.

 

이번 연구 성과는 우수성을 인정받아 오에이이(OAE)에서 발행하는 화학 및 재료 과학(Chemistry · Materials Science) 분야 우수 학술지인 《에너지 머티리얼즈(Energy Materials)》(I.F. 11.2, JCR Rank 상위 10.2%)에 게재됐다.