인하대, ‘급속 충전 전지’ 개발 설계 비밀 밝혀

  • 전국
  • 수도권

인하대, ‘급속 충전 전지’ 개발 설계 비밀 밝혀

김민규·김홍근 교수 연구팀
급속 충전 전지 개발 큰 역할 기대

  • 승인 2024-09-25 13:11
  • 주관철 기자주관철 기자
사진1 (1)
(왼쪽부터) 인하대 김민규, 김홍근 교수, 김인호, 강현주 학생/제공=인하대
인하대학교는 김민규(화학과)·김홍근(기계공학과) 교수 연구팀이 급속 충전 전지 개발 설계의 비밀을 밝혀냈다고 25일 밝혔다.

최근 테슬라를 필두로 세계적으로 전기차 시장이 빠르게 성장하고 있다. 전기차는 내연기관 자동차와 달리 이차전지의 동력만으로 움직이기 때문에 이차전지의 성능이 자동차의 성능으로 이어진다.

현재 이차전지는 전기차의 동력이 될 만큼 개발됐지만 충전 속도에 대한 문제를 가지고 있다. 이는 전기차 시장의 수요가 침체되거나 감소하는 캐즘 현상의 핵심 원인으로 꼽힌다.

이차전지 문제를 해결하기 위해 새로운 전극 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 흑연 음극과 고에너지 용량의 실리콘 음극을 혼합한 복합 전극에 대한 관심이 크다.

실리콘 음극의 높은 비용량(Specific capacity) 덕분에 흑연·실리콘 복합 음극은 적은 양으로도 흑연 소재로만 구성된 전극 수준의 에너지 용량을 확보할 수 있어 충전 속도 향상에 문제가 되는 과전압 문제를 크게 줄일 수 있기 때문이다. 하지만 그동안 흑연과 실리콘 비율, 각 소재의 물성 등 급속 충전을 위한 복합 전극의 설계 전략의 이해가 부족했다.

연구팀은 이를 극복하기 위해 실험한 결과 충전 반응 도중 흑연·실리콘 복합 음극 안에 각 소재(흑연·실리콘)가 동시에 반응하는 것이 아니라 충전 양에 따라 특정 소재에 반응이 집중되는 현상을 확인했다.

특히 충전 속도가 빨라질수록 실리콘 소재에 반응이 크게 집중되는 현상을 확인하면서 실리콘의 물성 개질이 급속 충전을 위한 흑연·실리콘 복합 전극 개발의 핵심이라는 사실을 규명했다. 연구팀은 이같은 동역학 분석 결과를 기반으로 실리콘과 복합 전극의 다양한 물성을 제어할 때 급속 충전 성능이 크게 개선된 점을 밝혔다.

이번 연구 성과는 에너지·재료 분야 저명한 국제학술지인 'Energy Storage Materials' 최근호에 게재됐다. 인하대 김민규 화학과 교수와 김홍근 기계공학과 교수가 교신 저자로 참여하고, 김인호 화학과 석사과정 학생과 강현주 기계공학과 석사과정 학생이 제1저자로 이름을 올렸다.

김민규 인하대 화학과 교수는 "복합 전극을 설계하기 위해선 각 소재의 물성을 개별적으로 이해하는 것뿐 아니라 복합 전극 내에서의 반응 동역학을 분석해야 한다는 사실을 이번 연구에서 확인할 수 있었다"며 "이번 연구 결과는 향후 급속 충전 전지를 개발하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다"고 말했다. 인천=주관철 기자 orca2424002@

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 민주당 '세종시의원 후보' 확정 연기… 집현동서 제동
  2. '행정수도특별법' 미래 불투명… 김종민 의원 역할론 중요
  3. 이준석 "세종 행정수도 압도적 완성"…하헌휘 시장 후보 지원사격
  4. 이장우 대전시장 "저의 4년과 상대후보의 4년을 비교해 달라"
  5. 신보-하나은행-HD건설기계, '동반성장 지원 업무협약' 체결
  1. 중도일보·제이피에너지, 충청권 태양광발전 공동개발 '맞손'
  2. 갤러리아 센터시티, 대규모 리뉴얼 진행...신규 브랜드 입점·체험 콘텐츠 강화
  3. 대전 동·서부 초등학생 '민주주의' 몸소 느끼는 '학생의회' 활동 시작
  4. 대한노인회 천안시지회 위례·통정한마음봉사단, 에너지 절약 캠페인 전개
  5. 대전 올해 개별공시지가 1년 새 2.20% 올라

헤드라인 뉴스


대전 유성고속터미널 인근 배달 핫플레이스... 월 7000건 이상 주문으로 `활발`

대전 유성고속터미널 인근 배달 핫플레이스... 월 7000건 이상 주문으로 '활발'

코로나 19시기를 겪으면서 음식 배달업은 생활형 소비 인프라로 생활 속에 밀접하게 닿아있다. 식당을 차리는 것보다 초기 창업비용이 적게 발생하고, 홀 서빙 등에 대한 직원 인건비 등도 줄다 보니 배달업에 관한 관심도 커진다. 주문량이 많은 곳에서 창업해야 매출도 뒤따르는 만큼 지역 선점이 어느 때보다 중요하다. 이에 빅데이터가 분석한 대전 배달 상권 핫플레이스를 분석해봤다.1일 소상공인 365에 따르면 대전 배달 핫플레이스는 유성구 온천2동 '유성고속터미널' 인근이다. 배달 핫플레이스란 배달 주문량이 기타 상권 대비 높은 장소를 뜻..

세종 관광콘텐츠 전국 박람회 노크… `미식 관광` 뜬다
세종 관광콘텐츠 전국 박람회 노크… '미식 관광' 뜬다

세종지역의 맛집, 명소 등 다채로운 관광콘텐츠가 박람회 열풍을 타고 전국에 알려지고 있다. 단순 관광자원 홍보를 넘어 맛을 겸비한 미식 관광으로 차별화하면서, 새로운 관광지도를 창출할 것이란 기대감을 낳고 있다. 세종시문화관광재단은 국내 관광·여행 산업 흐름을 한눈에 볼 수 있는 '2026 올댓트래블'에 참가해 관광과 미식을 결합한 체험 중심 프로그램을 통해 관람객과의 접점을 넓힌다. 같은 시기 한국수목원정원관리원 역시 '2026 고양국제꽃박람회'에서 도시환경에 적합한 국내 육성품종과 자생식물의 가치를 알리는 데 앞장선다. 세종시문..

AI로 되살린 초대 학장…목원대 개교 72주년 ‘초심’을 말하다
AI로 되살린 초대 학장…목원대 개교 72주년 ‘초심’을 말하다

목원대가 개교 72주년 기념식에서 현직 총장의 기념사 대신 인공지능(AI) 기술로 구현한 초대 학장의 메시지를 전했다. 전쟁 직후 대학을 세운 첫 세대의 교육 철학을 오늘의 기술로 다시 불러내며 대학 교육의 본질을 되묻는 형식이었다. 빠르게 변하는 기술 환경 속에서 대학이 무엇을 지켜야 하는지를 상징적으로 보여준 장면이기도 했다. 목원대는 30일 오전 11시 대학 채플에서 개교 72주년 기념식을 열었다. 이날 기념식에서 구성원들은 '진리·사랑·봉사'의 건학이념을 바탕으로 대학의 미래 경쟁력을 높이고 지역사회와 함께 성장하는 대학으로..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 첫 법정 공휴일 된 노동절…차분히 즐기는 휴일 첫 법정 공휴일 된 노동절…차분히 즐기는 휴일

  • 기자간담회 갖는 이장우 대전시장…오늘 예비후보 등록 예정 기자간담회 갖는 이장우 대전시장…오늘 예비후보 등록 예정

  • 때 이른 더위에 장미꽃 ‘활짝’ 때 이른 더위에 장미꽃 ‘활짝’

  • ‘우회전 시 일시정지 꼭 해주세요’ ‘우회전 시 일시정지 꼭 해주세요’