부산대, 초고온 견디는 배터리 방호기술 도전

부산대학교 이재준 교수 연구팀이 개발하는 차세대 배터리 방호 복합소재 개념도.(사진=부산대학교 제공)

전기차 안전성을 높일 초고온 대응 소재 연구가 부산에서 본격화됐다. 극한 화재 환경에서도 배터리 손상 확산을 늦출 수 있는 새로운 재료 기술 확보가 목표다.

부산대학교는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 글로벌공급망첨단소재기술개발 과제에 참여해 차세대 방호소재 개발에 착수했다.

이번 연구는 응용화학공학부 이재준 교수가 총괄하며 한국과학기술연구원(KIST), 중앙대학교, 서강대학교, SJ신소재, MADDE, LX하우시스 등 산학연이 공동으로 참여한다. 연구는 2026년 4월부터 2030년 12월까지 진행되며 총 71억 원이 투입된다.

연구진이 개발하는 소재는 평소에는 경량 특성을 유지하지만 강한 열을 받으면 표면이 내열층으로 바뀌도록 설계됐다. 형성된 보호층은 열과 산소의 이동을 늦춰 연쇄적인 배터리 손상을 줄이는 역할을 한다.

개발 목표는 극한 화재 조건에서도 구조 성능을 유지하는 데 있다. 연구팀은 약 1500도의 열에 30분 이상 견디고, 반대편 온도는 150도 이하로 유지하면서 400MPa 이상의 강도를 확보하는 방안을 검증할 계획이다.

과제에는 내열 전환 물질 설계와 실리콘카바이드(SiC) 기반 구조 구현, 연속섬유 복합재 제작, 인공지능(AI)을 활용한 소재 설계, 실제 배터리 발화 환경을 재현한 검증 과정까지 포함됐다.

기술이 확보되면 활용 범위는 전기차를 넘어 ESS와 도심항공모빌리티(UAM), 철도, 선박, 우주·항공 분야까지 넓어질 것으로 기대된다.

이재준 부산대 교수는 "차세대 에너지 시스템에서는 초고온 환경에서도 성능을 유지하는 방호기술 확보가 무엇보다 중요하다"며 "이번 연구를 미래 모빌리티와 항공우주 분야까지 활용 가능한 핵심 기반기술로 발전시키겠다"고 말했다.

부산=김성욱 기자