전기차와 에너지저장장치(ESS) 확산으로 글로벌 배터리 산업 경쟁이 격화되는 가운데, 배터리 성능과 안전성을 좌우하는 '소재 기술' 경쟁이 새로운 승부처로 떠오르고 있다.
셀 제조 기술을 넘어 배터리 시스템의 안정성과 효율을 결정하는 핵심 소재 확보가 산업 경쟁력을 좌우하는 단계에 접어들었다는 평가다.
이 같은 흐름 속에서 글로벌 소재 과학 기업 고어(W. L. Gore & Associates, 이하 고어)가 배터리 전용 연구시설을 처음으로 구축하며 관련 기술 투자에 속도를 내고 있다.
고어는 최근 배터리 연구 전용 시설인 '배터리 랩(Battery Lab)'을 구축하고 본격적인 운영을 시작했다고 밝혔다. 이 연구소는 고어가 전 세계 연구 네트워크 가운데 배터리 분야만을 위해 별도로 마련한 첫 전문 연구시설이다.
연구소는 아시아·태평양 지역 배터리 산업의 중심지 가운데 하나인 Shanghai에 자리 잡았다. 고어는 이곳을 글로벌 배터리 기술 협업의 핵심 거점으로 활용하고 향후 다른 지역으로 연구 인프라 확대도 검토하고 있다.
배터리 산업이 고도화되면서 단순히 에너지 밀도를 높이는 것을 넘어 안전성과 내구성을 확보하는 기술이 핵심 경쟁력으로 부상하고 있다. 특히 전기차 배터리에서 발생할 수 있는 열폭주(thermal runaway)와 내부 압력 문제, 수분 유입 등은 배터리 시스템 안정성을 위협하는 주요 요인으로 꼽힌다.
고어의 배터리 랩은 이러한 문제를 해결하기 위한 소재와 공정을 집중 연구하는 곳이다. 멤브레인 소재 기술을 기반으로 벤팅(가스 배출), 열폭주 대응, 결로와 수분 관리, 압력 균형 유지 등 배터리 시스템의 안정적 작동을 위한 핵심 기술을 시험·검증한다.
또 실제 사용 환경을 반영한 테스트 체계를 구축해 배터리 셀과 팩의 신뢰성을 높이는 데 초점을 맞추고 있다는 게 회사측 설명이다.
배터리 기술의 활용 범위가 확대되는 것도 연구 투자 확대의 배경이다. 전기차뿐 아니라 에너지저장장치와 소비자 전자기기 등 다양한 산업에서 배터리 수요가 빠르게 늘어나면서 보다 다양한 환경에서 안정적으로 작동하는 기술이 요구되고 있기 때문이다.
고어는 이번 연구소를 완성차 업체(OEM)와 배터리 셀 제조사, 팩 엔지니어링 기업 등과 협력하는 기술 협업 허브로 운영할 계획이다. 초기 설계 단계부터 제품 상용화까지 공동 개발 체계를 구축해 고객 맞춤형 솔루션을 제공하겠다는 구상이다.
특히 고객의 개발 요구에 맞춘 테스트와 기술 지원을 통해 프로토타입 개발부터 양산까지 걸리는 시간을 단축하는 것도 목표다.
고에 따르면, 이번 배터리 랩은 차세대 배터리 기술로 주목받는 건식 전극(Dry Electrode)과 배터리 활성화(Formation) 공정 등 새로운 생산 기술 연구에도 활용된다. 차세대 공정은 에너지 효율과 생산성을 동시에 높일 수 있는 기술로 배터리 업계의 핵심 경쟁 분야로 꼽힌다.
고어는 오랜 기간 축적한 멤브레인 소재 기술을 바탕으로 배터리 팩뿐 아니라 배터리관리시스템(BMS), 파워트레인, 첨단운전자보조시스템(ADAS) 센서 등 전기차 전장 부품 보호 기술도 함께 개발하고 있다.
저스틴 스카이프(Dr. Justin Skaife) 고어 퍼포먼스 솔루션 사업부 CTO는 "자동차와 전자 산업에서 축적한 기술 경험이 차세대 배터리 시스템 개발의 기반이 되고 있다"며 "새 연구소를 중심으로 글로벌 고객과 협력해 배터리 기술 혁신을 가속할 것"이라고 말했다.
배터리 산업이 '셀 제조 경쟁'에서 '시스템·소재 기술 경쟁'으로 확장되는 가운데, 소재 기업들의 연구 투자 역시 한층 확대될 전망이다.
[폴리뉴스 정철우 기자]
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