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[특집-표준 전문가] 특허법인 신성 김봉석 부장 인터뷰 - 4차산업혁명 관련 기술 표준에 관심 표명우리나라 국가표준을 책임지고 있는 국가기술표준원은 기업의 경쟁력을 강화하고 국민의 삶의 질을 향상시키기 위해 역동적인 표준 정책을 추진한다. 또한 국민이 체감할 수 있는 제품안전 관리체계를 구축해 경제발전에 이바지하고 국민의 안전을 보호하는 업무를 수행한다. 중앙대 역시 표준고위과정 운영을 통해 현업에 필요한 국내 표준 전문인력을 양성 중이다. 한국표준협회가 표준고위과정의 운영에 적극 협력하고 있다. 이에 표준뉴스는 국내 표준 전문인력 양성에 앞장서고 있는 중앙대 표준고위과정을 탐방해 전문가 양성의 목적과 포부, 미래 전략, 과정 수료자들의 현장 경험을 생생히 들어 보기위해 특집을 기획했다. 표준전문가들로부터 관련 분야의 다양한 의견을 듣고 국내표준의 발전 방향과 국제표준을 선도하기 위한 미래 비전을 그려보기 위함이다. 표준에 관한 다양한 의견이나 질책, 교육 커리큘럼, 정부 부처와 관련 기관에 제언 등 표준업계 발전을 위한 고견을 청취하기 위한 긴 여정을 시작한 셈이다. 중앙대 사회과학대 공공인재학부에서 후진양성에 앞장서며 표준고위과정을 운영하는 송용찬 교수에 이어 두 번째로 한국중부발전(주) 서울발전본부에 근무하고 있는 신정철 선임을 인터뷰했다. 세 번째로는 9월부터 교육이 시작되는 표준고위과정 11기에 입학한 국가정보전략연구소 김봉석 객원연구원(특허법인 신성 부장)을 만나 인터뷰를 진행했다. - 전공이 무엇인지. "중앙대학교 일반대학원에서 ICT융합안전을 전공했다. 특허법인 신성에서 20년 이상 특허 전문가로 근무하고 있으며 국가정보전략연구소 객원연구원으로도 활동 중이다." - 간단하게 이력을 소개하면. "특허법인 신성에서 2000건 이상의 해외 특허를 관리하는 등 특허 출원 및 등록 관리 업무를 담당했다. 반도체 뿐 아니라 인공지능(AI), 빅데이터(BigData), 사물인터넷(IoT), 가상현실(VR)/증강현실(AR) 등 4차산업 뿐 아니라 ESG(환경·사회·거버넌스) 관련 특허, 법률, 규정, 표준, 기술, 안전 등에 대해 연구하고 있다. 또한 포천시 드론클러스터 조성 추진단원으로 활동했으며 글로벌 4차산업 및 기술, 시장정보를 수집해 각종 언론에 제공하고 있다. 최근에는 중앙대에서 출범한 기상기후재난산학연연합체에 적극 참여하며 국가정보전략연구소, 한국예술문화단체총연합회(한국예총) 등에서도 활동하고 있다." - 현재 근무하는 기업에서 담당하는 업무는. "특허법인 신성에서 반도체·통신 분야 특허 출원, 등록 관리 업무를 담당하고 있다. 국내 핵심 반도체업체가 주요 고객이며 2000여건 이상의 특허 출원에 직·간접적으로 관여했다." - 중앙대 표준고위과정을 알게 된 계기는. "2020년 중앙대학교 일반대학원 ICT융합안전전공에 입학해 표준고위과정을 운영하고 있는 송용찬 교수님의 수업을 듣게 되면서 표준고위과정에 대해 알게 됐다." - 표준고위과정에 지원하게 된 동기는. "2009년 한국전자통신연구원(ETRI) 주도로 진행된 이동통신 LTE 국제표준 특허 프로젝트에 참가한 경험이 있다. 이때 표준의 중요성에 대해 인식했으며 다양한 기술 분야에서 국제표준에 대해 전반적인 지식을 쌓을 기회가 없었던 것에 아쉬움을 갖고 있었다. 또한 국가정보전략연구소와 표준뉴스가 협업해 신문사를 운영하고 있어 객원연구원으로서 전 세계 표준 및 특허 관련 정보를 제공하고 있다. 다양한 산업 분야에서 표준과 관련된 정보를 찾고 분석하기 위해서는 표준에 대한 전반적인 내용을 알아야겠다고 생각했다." - 표준고위과정 프로그램이 표준에 대한 이해도를 높이는데 도움이 될 것이라고 생각하는지. "표준고위과정 프로그램이 뛰어난 강사진을 바탕으로 다양한 토론 방식의 수업과 함께 PBL(Problem Based Learning) 학습을 진행하고 있는 것으로 알고 있다. 현업에서 표준을 다루고 있거나 더 많은 표준정보를 알고 있는 분들과 소통하면 표준에 대한 이해도가 향상될 것이라 기대한다." - 표준고위과정에서 배운 지식이 현재 업무에 도움이 될 것이라 보는지. "현재 특허법인 신성에서 SK하이닉스 반도체의 해외 특허를 주로 작성 및 관리하고 있다. 1998년 국제반도체표준협의기구(JDEC)에서 표준이 마련된 이후 JDEC 반도체국제표준에 따른 특허 작성이 이뤄지고 있어 많은 도움이 될 것이라 생각한다." - 표준고위과정에서 배우고 싶은 분야는. "급속히 발전하는 4차 산업혁명 시대에 맞게 인공지능(Artficial Intelligence), 드론(Drone), 로봇(Robot), 빅데이터(BigData), 사물인터넷(IoT), 가상현실(VR)/증강현실(AR) 등에 관련된 국제표준 전반에 대해 배우고 싶다." - 중앙대 표준고위과정 수료한 후에 교수진, 동기, 선후배 등과 교류할 계획이 있는지. "물론이다. 표준은 산업계 뿐만 아니라 실생활에도 적용될 수 있으므로 다양한 분야에서 활동하고 있는 교수진, 동기, 선후배 등과 교류하고 싶다." - 교류가 직장생활 또는 사회생활을 하는데 어떤 도움이 될 것이라고 생각하는지. "개개인이 수많은 분야 표준을 모두 알거나 이해하기 어려운 것이 현실이다. 다양한 분야 전문가들과의 교류가 새로운 기술과 관련된 표준을 이해하는데 도움이 될 것이라 생각한다." - 중앙대가 표준고위과정 수료생들과 교류를 활성화려면. "표준고위과정 수료생들은 해당 기수별로는 비교적 교류가 원활하게 이뤄진다고 들었다. 수료생 해당 기수뿐만 아니라 모든 기수 수료생이 함께 참여하면서 의견과 자료를 교환할 수 있는 플랫폼 구축이 필요하다고 생각한다. 예를 들면 단순한 단톡방 보다는 표준뉴스와 같은 매체에 소통의 장을 확보하는 것도 고려해볼 필요가 있다. 기술별 표준화 포럼 형태로 구축하면 어떨까 생각한다." - 특허전문가로서 표준 관련 기관이나 대학 등에 바라는 점은. "4차산업혁명 관련 새로운 기술 분야에서 글로벌 표준 제정이 활발하게 진행 중이다. 우리나라가 퍼스트무버(First mover)가 되어야 하지만 패스터팔로어(Fast follower)에 불과하거나 뒤쳐져 있다. 표준기관이 각 산업 기술 분야 글로벌 표준기구의 회원들이나 기관 전문가 그룹과 정기적인 교류나 협력을 강화해야 된다고 생각한다. 정부 차원의 행정지원 뿐만 아니라 재정지원도 필요다." - 국가기술표준원이 국제표준 제정에 선도적 역할을 수행하기 위려면 어떤 노력이 필요한지. "다양한 정부 부처 및 산하 기관들에 산재돼 있는 기술 R&D 사업에 있어서 국제표준 관련성 또는 제정 가능성을 검토해야 한다. 만약 해당된다면 국표원의 해당 부서와 사전 협의하는 절차가 우선적으로 고려되도록 관련 규정을 정비해야 한다. 최근 4차산업혁명 관련 기술의 급속한 발전으로 시장에서 국제표준 채택 경쟁이 치열하게 벌어지고 있다. 이를 고려해 민간 기업들과도 국제표준 제정을 위해 긴밀히 협력할 필요하다. 특히 전기자동차 배터리 충전방식에서 CCS1, CCS2, NACS방식으로 나뉘어 현재 치열한 경쟁이 벌어지고 있다. 테슬라, 포드, GM, 벤츠가 NACS방식을 채택했다. 국제적인 시류에 탑승하기 위해 기술 분야별 학회·협회 등의 전문가와 정기적인 협업이 필요하다고 판단된다." - 산업통상자원부 등 표준 관련 공공 및 국가기관에 바라는 점은. "국표원보다 상위 기관인 산자부나 다른 표준 관련 국가기관들이 국표원의 표준 관련 업무 절차를 따르지 않거나 무시하는 사례도 종종 있을 것이라고 추정된다. 하지만 표준업무에서만큼은 국표원이 최고의 권위를 가질 수 있도록 협력 및 지원해야 한다고 생각한다." - 국가 차원의 표준 제정 노력에 대한 의견은. "우리나라가 앞서나가는 기술 분야, 예를들면, 반도체·통신·핵융합·줄기세포 등과 같은 분야에 국가가 적극적으로 지원해야 한다. 우리 기술이 국제표준으로 제정돼야 관련 산업이 발전할 수 있기 때문이다. 국제표준은 국제특허와 연관되기 쉽다. 국제표준으로 채택된 특허는 기존의 독점권을 누릴 수는 없으나 한국전자통신연구원의 CDMA/LTE 기술 등과 같이 일정한 로열티는 받을 수 있다." - 사회, 국가, 학교 등에 하고 싶은 제언은. "표준은 최첨단 기술 분야에서만 적용되는 것이 아니라 생활속의 다양한 분야에도 적용된다. 생활에서도 표준을 이끌어낼 수 있도록 관심과 지원이 필요하다고 생각된다. 예를 들면 다양한 행사를 개최하고 표준화 유도를 위한 아이디어 대회 개최 등도 표준 활성화에 기여할 수 있다." - 표준뉴스가 우리나라 표준산업 발전을 위해 어떤 활동을 하길 바라는지. "우선 표준뉴스는 우리나라 산업 전반에 걸쳐 다양한 분야에서 추진되는 표준 개발 동향이나 발전방향을 제공할 수 있다. 그리고 표준고위과정 학생이나 수료생들에게 최신 동향을 제공하는 플랫폼을 구축해 표준산업의 구심점 역할을 수행할 수 있을 것이라고 생각한다." - 표준고위과정 수료생이나 입학생들에게 표준뉴스가 어떤 정보를 제공하면 좋을지. "4차 산업혁명에 따른 최신 기술 뿐만 아니라 특정 기술이나 주제에 따른 심층 기획기사가 많이 제공됐으면 한다. 고위과정 수료생이나 입학생들이 다양한 분야의 전문가인 점을 고려해 볼 때 일반적인 단순 정보보다 깊이 있는 분석 정보가 포함된 심층 기획기사가 유익할 것으로 생각된다." - 표준 뉴스에 바라는 점이나 조언은. "표준뉴스가 단순한 신문으로 만족하기보다는 표준과 관련된 인적·물적 정보 네트워크를 제공하는 플랫폼으로서 기능을 수행하면 좋을 것 같다." 김 연구원은 특허법인 신성에서 2000건 이상의 해외 특허를 출원·등록 관리하고 있는 특허전문가로 국가정보전략연구소 객원연구원으로 활동하며 4차산업혁명 기술 및 특허, 표준, 국가정책 등을 연구하고 있다. ICT융합안전 석사학위를 취득하고 표준고위과정에 입학할 정도로 학업에 대한 열의가 강하다. 국제표준에 채택된 특허가 독점권을 누리진 못하지만 일정 로열티를 받을 수 있을 뿐 아니라 국제 위상 및 국제 무역에서의 이점이 있기 때문에 표준의 대중화가 중요하다고 강조했다. 표준뉴스는 김 연구원의 요구를 잘 반영해 국내외 표준동향에 대한 기획기사를 발굴하기 위해 노력 중이다. 특히 기술과 관련된 표준 뉴스 뿐 아니라 '디지털 ID(Digital Identification) 기획 시리즈-기술' 관련 기사도 제공하고 있다.
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한국표준협회, ‘2023 순환 경제 표준화 포럼’ 개최한국표준협회와 국회미래연구원, 한국환경연구원이 공동으로 8일 더케이호텔에서 ‘2023 순환 경제 표준화 포럼’을 개최한다고 4일 밝혔다. 이번 포럼은 ‘ESG 시대, 순환 경제의 미래와 표준화’를 주제로 ▲순환 경제 표준 및 인증제도 소개 ▲순환 경제 정책 및 동향 소개 ▲순환 경제 사례 발표 ▲패널 토론 순으로 진행된다. 주요 내용으로는 ISO/TC 323(순환 경제) 위원회에서 추진 중인 국제표준 개발 현황과 순환 경제와 연계된 국제 협약 및 EU‧미국‧일본‧프랑스 등 해외 정책과 동향을 소개한다. 또한 순환 경제 관련 국내 정책 및 법 제정 현황과 산업에 대한 영향성, 잠재적 이슈 등을 설명하고 폐플라스틱‧폐배터리‧음식물 쓰레기 등의 자원화 및 제품화 우수 사례를 공유한다. 끝으로 패널 토론을 통해 순환 경제에 대한 선제적 대응 방안을 모색할 예정이다. 포럼 참가 신청은 한국표준협회 홈페이지에서 무료로 선착순 100명까지 가능하다. 강명수 한국표준협회 회장은 “본 포럼을 통해 순환 경제에 대한 사회적 인식 제고 및 관련 표준 활성화에 최선을 다하겠다”고 말했다.
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표준연-포스텍, 이차전지 실용화 앞당길 고수명 유기전극 개발차세대 이차전지 실용화가 앞당겨질 전망이다. 한국표준과학연구원(KRISS) 소재융합측정연구소 신호선 박사팀과 포항공과대학교(POSTECH) 반도체공학과 송재용 교수팀이 차세대 이차전지의 실용화를 앞당길 수 있는 고수명 유기전극을 개발했다고 8월 31일 밝혔다. 전기차 등에 대표적으로 사용되는 리튬 이차전지의 전극은 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 등 무기물이 주된 소재다. 이러한 광물자원은 매장량이 제한적이고 국제 정세에 따라 수급이 불안정해질 수 있다. 유기물 기반 전극은 이 같은 단점을 해결할 차세대 이차전지의 핵심기술로 꼽힌다. 유기물 소재는 매장된 자원을 채굴해야 하는 무기물과 달리 합성을 통해 대량생산 할 수 있어 가격경쟁력이 우수하고, 용량 대비 가벼우면서 유연하다는 장점이 있다. 문제는 유기 소재 전극이 충·방전 중 이온화되는 과정에서 전지 안의 전해질 용액에 쉽게 녹아 전지의 수명이 급격히 저하된다는 점이다. 이를 해결하기 위해 화학적으로 유기물 분자구조를 최적화하는 방식이 제시됐지만 공정이 복잡하고 수율이 떨어진다는 단점이 있어 실질적 대안이 되기 어려웠다. 이온화는 중성의 분자 또는 원자에서 전자를 잃거나 얻는 전자 이동이 일어나 전하를 띠게 되는 반응을 말한다. KRISS-POSTECH 공동연구팀이 개발한 고수명 유기전극은 나노복합소재를 사용해 수명을 획기적으로 향상시킨 것이 특징이다. 물리적 혼합방식으로 제조할 수 있어 기존에 제시된 화학적 방식보다 실용화에 훨씬 유리하다. 기술의 핵심은 유기전극 후보물질 가운데 초기 용량이 높은 물질(DMPZ)과 수명이 긴 물질(PTCDA)을 동결분쇄해 혼합하는 복합소재 제조법이다. 이 소재로 전극을 제작해 실험한 결과, 충방전 과정에서 두 물질의 상호전하보상 작용으로 전기적 중성 상태가 지속돼 650회 이상 충·방전 시에도 초기 용량이 90% 이상 유지됐으며 고속 충·방전 역시 우수한 특성을 보였다. 반면 DMPZ 단일 소재로 제작한 전극은 충·방전 5회 이내에 수명이 20% 이하로 저하됐다. 또한 연구팀은 개발한 고수명 유기전극으로 파우치형 배터리를 제작해, 이번 성과가 실제로 유연한 리튬이차전지 실용화에 기여할 수 있음을 입증했다. 이번 성과는 이차전지 외에도 물 분해, 가스 센서 등 다양한 분야에서 유기물 기반 전극의 전기화학적 안정성과 수명 향상에 쓰일 수 있다. 신호선 KRISS 스마트소자팀장은 “그린에너지 전환을 위해서는 기존 이차전지의 한계를 뛰어넘을 소재의 혁신이 필요하다”며 “이번 성과로 차세대 이차전지 실용화를 한층 앞당기고, 다양한 분야에서 유기물 기반 전극의 연구개발 활성화에 기여할 것”이라고 밝혔다. 한편 과학기술정보통신부 한국연구재단 미래소재디스커버리지원사업의 지원을 받은 이번 연구의 성과는 국내외에 특허 출원됐으며 국제 저명학술지 에너지 스토리지 머티리얼스 8월호에 게재됐다.
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FITI시험연구원, ‘이차전지 산업 글로벌 경쟁력 강화’ 업무협약 체결FITI시험연구원은 25일 경북테크노파크, 한국산업기술시험원, 한국건설생활환경시험연구원, 한국화학융합시험연구원, 한국기계전기전자시험연구원, 한국환경공단 등과 ‘이차전지 산업 글로벌 경쟁력 강화’ 업무협약을 체결했다고 28일 밝혔다. 이날 협약을 바탕으로 참여기관은 사용후 배터리 산업 활성화와 국내 이차전지 산업 발전을 위해 ▲원료, 중간재 등 소재 전반에 대한 분석·평가 체계 및 기반 마련 ▲소재부터 사용후 배터리까지 전주기 기술개발 및 기반 마련 ▲배터리 전반 국제 공동 평가 기술개발 및 기준 마련 ▲이차전지 산업 발전을 위한 연구개발 역량강화 및 신규 협력사업 발굴 등에 긴밀히 협력할 예정이다. FITI시험연구원은 이번 협력체계를 통해 배터리 관련 시험인증 기반 마련 및 기술 개발 지원 등에 나서 우리나라 이차전지 산업 육성 및 글로벌 경쟁력 강화에 기여할 계획이라고 전했다. 2030년 글로벌 전기차 판매량이 5400만대 수준으로 늘어날 것으로 전망된다. 이차전지 시장이 빠르게 성장하면서 사용후 배터리에 대한 관심도 커지고 있다. 이에 정부는 이차전지 및 사용후 배터리 산업 육성을 주도하며 다가올 배터리 순환경제 시대도 대비하고 있다. 김화영 FITI시험연구원장은 “이번 업무협약을 계기로 사용후 배터리를 포함한 국내 이차전지 산업 전반의 성장을 위해 다각도의 협력을 추진할 것”이라며 “FITI시험연구원은 국내 이차전지의 성능과 안전성을 확보할 수 있는 시험인증 솔루션을 제공해 우리나라가 차세대 산업 주도권을 확보할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다. 한편 FITI시험연구원은 미래차 전장부품 기능안전·신뢰성 지원센터, 친환경 모빌리티 순환경제 혁신지원센터 등을 구축 중으로 미래 모빌리티 핵심 부품인 사용후 배터리 등 이차전지의 성능을 평가할 수 있는 시험인증 인프라를 강화하고 있다.
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국표원, 전동킥보드 소비자 안전주의보 발령국가기술표준원과 한국소비자원은 새로운 개인 이동 수단으로 보급이 확대되고 있는 전동킥보드의 화재사고가 빈번하게 발생해 소비자 안전주의보를 발령하고 화재사고 예방을 위한 홍보만화를 8월 정기 반상회를 통해 배포한다고 밝혔다. 소방청 국가화재정보에 따르면 올해 상반기 전동킥보드 화재사고는 35건, 지난해에는 115건이 발생했다. 소방청과 협력해 지난해 화재사고 원인을 분석한 결과, 대부분이 전동킥보드에 내장된 리튬배터리로 인한 화재였다. 다양한 제조사(24개사)의 제품에서 화재사고가 발생하였음을 확인했다. 국표원은 작년 화재사고가 수차례 발생한 제조사의 전동킥보드(4개사 5개 모델)를 대상으로 제품 사고조사를 실시한 결과, KC인증 당시와 다르게 부품을 무단 변경하는 등 조사대상 제품에서 불법사항이 확인됐다. 이에 한국제품안전관리원에 불법제품 조사를 의뢰했으며 현재 시중 판매 중인 전동킥보드(14개사 15개 모델)에 대해서도 안전성 조사를 실시하고 있다. 국표원 관계자는 “리튬배터리는 과충전으로 인해 화재나 폭발이 발생할 수 있어 완충되면 반드시 충전기 코드를 뽑아야 한다”며 “만약 화재가 발생하더라도 안전하게 대피할 수 있도록 출입구 근처에서는 전동킥보드를 충전하지 말 것”이라고 전했다. 한편 화재사고 발생 시에는 신속한 사고조사를 위해 제품안전정보센터로 신고하면 된다.
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ETRI, 얇고 유연한 전고체배터리 핵심기술 개발국내 연구진이 차세대 이차전지로 알려진 전고체배터리를 위한 고체 전해질막 개발에 성공했다. 이를 통해 안전하면서도 성능이 높은 전고체배터리 조기 상용화에 큰 도움이 될 전망이다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 황화물계 고체 전해질과 고분자 직물 지지체를 활용하여 기존 펠릿 형태 대비 10배 이상 얇고 에너지밀도는 6배 증가한 고체 전해질막 개발에 성공했다고 밝혔다. 본 성과는 세계적인 학술지인 “‘ACS 응용 재료·인터페이스'(ACS Applied Materials & Interfaces)”에 게재되며 우수성을 입증받았다. 전고체배터리는 배터리의 핵심구성요소인 전해질을 기존 액체 형태에서 고체 형태로 대체한 전지이다. 가연성의 액체 전해질을 고체로 대체함으로써 누출이나 화재로 인한 위험성을 원천적으로 방지할 수 있다. 기존 전고체배터리 연구에서는 고체 전해질 입자에 압력을 가하거나, 소결하는 공정을 거쳐 수백 마이크로미터(μm) 두께의 펠릿 형태로 제조하는 것이 일반적이었다. 하지만 고체 전해질 펠릿은 깨지기 쉬운 성질이 있어, 이를 적용한 배터리 셀에 유연성을 부여하기 어렵고, 두께가 두꺼워져 셀의 에너지밀도가 기대와는 달리 오히려 낮아지는 한계가 있어 상용화에 걸림돌이 되어 왔다. 이와 같은 한계를 극복하기 위해, ETRI 연구진은 우수한 이온전도도를 갖는 황화물계 고체 전해질과 기계적 강도가 우수한 고분자 직물 지지체를 활용하여 얇은 고체 전해질막을 개발하는 데에 성공했다. 또한, 대면적화가 용이한 습식공정 기술을 개발, 우수한 성능과 동기에 기계적 강도, 유연성까지 확보했다. 연구진이 개발한 고체 전해질은 기존 펠릿 형태의 고체 전해질 대비 두께가 10배 이상 감소하고 이온전도 특성은 2배 증가했다. 이에 따라 ETRI의 고체 전해질이 적용된 모노 셀의 출력 특성은 20% 향상되었을 뿐만 아니라, 부피당 에너지밀도도 기존 대비 6배가 증가했다. 또한, 고온 노출 시험과 고전압 시험 등을 통해 ETRI 전고체배터리의 우수한 안정성을 실험으로 입증했다. ETRI는 이를 통해 높은 용량을 가지면서도 다양한 형태로 유연하게 다변화할 수 있는 차세대 전고체배터리의 상용화를 선도할 것으로 기대하고 있다. 이번 연구를 주도한 ETRI 강석훈 선임연구원은 “그동안 고체 전해질을 최종 셀에 적용하는 데에 공정적 한계가 있었는데 본 연구에서 개발한 고체 전해질막은 적용된 배터리 셀의 에너지밀도를 획기적으로 높여 전고체배터리의 상용화 가능성을 크게 높일 것으로 기대된다”고 말했다. ETRI 연구진은 이번 연구개발 내용을 바탕으로 다양한 기재의 지지체 구조를 확대 적용하는 한편, 고체 전해질막의 추가 이온전도 특성 향상 및 분리막 수준의 박막화를 통해 기존 전지 셀 제조방식에 호환이 가능한 고체 전해질막 연구를 지속적으로 수행할 예정이다.
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대규모 에너지저장장치(ESS) 구축으로 전력수급 안정∙출력제어 완화한다제주지역에 전력수급 안정화와 재생에너지 출력제어 문제를 완화하기 위해 에너지저장장치(ESS) 설비가 본격적으로 설립될 예정이다. 산업통상자원부(장관 이창양, 이하 산업부)는 8월 18일 제주 장주기 “배터리 에너지저장장치(ESS)”(이하 BESS) 입찰공고를 통해 국내 최초의 저탄소 전원 중앙계약시장을 개설한다고 밝혔다. 참고로, ESS(Energy Storage System)은 에너지 저장 장치로, 전력을 저장해두는 배터리의 개념이다. 에너지 저장 후 필요한 시점에 전류를 공급할 수 있다. 따라서, 전력 공급이나 출력이 불완전한 신재생에너지의 문제점을 해결하는 방안으로 사용된다. 전력망에 안정적으로 전력을 공급하고 긴급 상황에 대비한 에너지를 충전할 수 있다는 점에서 활용가능성이 높다. 그동안 도입 필요성이 대두되었던 에너지 저장장치(ESS)는 현 전력 시장 체제에서 고비용으로 다루어져 실질적 보급이 어려웠다. 이에 전력계통 포화 및 재생에너지 출력제어 문제 해결이 가장 시급한 제주도에 우선적으로 중앙계약시장을 도입하도록 결정됐다. 이번 경쟁입찰에 참여한 발전사업자들은 4시간 이상 운전가능한 장주기 에너지저장장치(ESS) 설비를 건설, 운영하고 15년간 낙찰가격으로 보상을 받는다. 에너지저장장치(ESS)로 남는 전력은 충전하고 부족한 전력은 방전함으로써 변동성이 큰 재생에너지 발전 비중이 높은 제주지역의 전력수급을 안정화하고, 재생에너지 출력제어 문제도 완화할 수 있을 것으로 기대된다. 최종 낙찰에 대한 평가 지표 등은 중앙계약시장 관리기관인 전력거래소 공지사항(www.kpx.or.kr, 8월 18일 17시 게시)을 참조하면 된다.
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글로벌 탄소규제 변화, 새로운 표준화 전략으로 대응한다점점 변화하는 글로벌 탄소중립 정책에 대응하기 위해 민관이 함께 손을 잡았다. 최근 글로벌 탄소중립 정책에 새로운 규제가 신설되면서, 산업계의 공동 대응 필요성이 대두되고 있다. 실제로 EU가 발표한 탄소국경조정제도(CBAM) 하위규정 발표(`23.6월), 배터리 규정 최종 승인(`23.7월) 및 미국의 기후공시 의무화(`22.3월), 인플레이션 감축법(IRA) 발효(`22.8월) 등이 그 예시다. 이에 대해 산업통상자원부 국가기술표준원(원장 진종욱, 이하 국표원)은 글로벌 탄소규제 움직임에 따라 산업계 탄소규제를 강화하고 지속가능한 녹색성장을 추진했다. 먼저, 국표원은 글로벌 탄소규제 이슈를 논의하고 산업계 지원 방안을 검토하기 위해, 「탄소중립・녹색성장 표준화 포럼(`22.12월 출범)」 총괄위원회(공동위원장: 국표원장, 두산에너빌리티 정연인 대표이사)를 개최했다. 위 포럼에서 국제・국가표준 100종 개발 및 국제표준 400종 도입∙인증 등 민관이 협력 가능한 미래 표준화 전략의 방향성을 논의했다. 더불어 국표원은 ▲세부분과 신설을 통한 포럼활동범위 확대 ▲표준화 우선순위 재조정 등 전략 고도화를 위한 방향을 검토한 뒤, 올해 11월 포럼 총회에서 발표한 예정이다. 탄소규제가 심화되고 정책적 대응이 필요한 영역이 확대되는 현 상황에서, 민관과 적극 협력하여 지속가능한 녹색 성장과 표준화 전략을 고민하는 국표원의 움직임이 앞으로 더욱 기대된다.
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ETRI, 얇고 유연한 전고체배터리 핵심 ‘고체 전해질막’ 개발국내 연구진이 차세대 이차전지로 알려진 전고체배터리를 위한 고체 전해질막 개발에 성공했다. 이를 통해 안전하면서도 성능이 높은 전고체배터리 조기 상용화에 큰 도움이 될 전망이다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 황화물계 고체 전해질과 고분자 직물 지지체를 활용해 기존 펠릿 형태 대비 10배 이상 얇고 에너지밀도는 6배 증가한 고체 전해질막 개발에 성공했다고 밝혔다. 본 성과는 ‘ACS 응용 재료·인터페이스'(ACS Applied Materials & Interfaces)에 게재됐다. 전고체배터리는 배터리의 핵심구성요소인 전해질을 기존 액체 형태에서 고체 형태로 대체한 전지다. 가연성의 액체 전해질을 고체로 대체함으로써 누출이나 화재로 인한 위험성을 원천적으로 방지할 수 있다. 기존 전고체배터리 연구에서는 고체 전해질 입자에 압력을 가하거나, 소결하는 공정을 거쳐 수백 마이크로미터(μm) 두께의 펠릿 형태로 제조하는 것이 일반적이었다. 하지만 고체 전해질 펠릿은 깨지기 쉬운 성질이 있어 이를 적용한 배터리 셀에 유연성을 부여하기 어렵고, 두께가 두꺼워져 셀의 에너지밀도가 기대와는 달리 오히려 낮아지는 한계가 있어 상용화에 걸림돌이 돼 왔다. 이와 같은 한계를 극복하기 위해 ETRI 연구진은 우수한 이온전도도를 갖는 황화물계 고체 전해질과 기계적 강도가 우수한 고분자 직물 지지체를 활용해 얇은 고체 전해질막을 개발하는 데 성공했다. 또한 대면적화가 용이한 습식공정 기술을 개발, 우수한 성능과 동기에 기계적 강도, 유연성까지 확보했다. 연구진이 개발한 고체 전해질은 기존 펠릿 형태의 고체 전해질 대비 두께가 10배 이상 감소하고 이온전도 특성은 2배 증가했다. 이에 따라 ETRI의 고체 전해질이 적용된 모노 셀의 출력 특성은 20% 향상되었을 뿐만 아니라, 부피당 에너지밀도도 기존 대비 6배가 증가했다. 또한 고온 노출 시험과 고전압 시험 등을 통해 ETRI 전고체배터리의 우수한 안정성을 실험으로 입증했다. ETRI는 이를 통해 높은 용량을 가지면서도 다양한 형태로 유연하게 다변화할 수 있는 차세대 전고체배터리의 상용화를 선도할 것으로 기대하고 있다. 이번 연구의 책임자인 이영기 ETRI 스마트소재연구실장은 “기존의 딱딱하고 두껍고 작은 면적의 펠릿형 또는 두꺼운 시트형 고체 전해질을 얇은 두께와 유연성을 가지는 막 형태로 구현함으로써 기존 펠릿형 전고체배터리의 기술적 한계를 극복하고자 노력했다”고 밝혔다. 이번 연구를 주도한 강석훈 ETRI 선임연구원은 “그동안 고체 전해질을 최종 셀에 적용하는 데에 공정적 한계가 있었다”며 “본 연구에서 개발한 고체 전해질막은 적용된 배터리 셀의 에너지밀도를 획기적으로 높여 전고체배터리의 상용화 가능성을 크게 높일 것으로 기대된다”고 말했다. ETRI 연구진은 이번 연구개발 내용을 바탕으로 다양한 기재의 지지체 구조를 확대 적용하는 한편 고체 전해질막의 추가 이온전도 특성 향상 및 분리막 수준의 박막화를 통해 기존 전지 셀 제조방식에 호환이 가능한 고체 전해질막 연구를 지속적으로 수행할 예정이다. 이번 연구는 산업통상자원부와 한국산업기술평가관리원의 지원을 받아 ‘리튬기반 차세대 이차전지 성능고도화 및 제조기술 개발’ 연구사업의 일환으로 진행됐다.
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[미국] 에너지부(DOE), 2023 핵심 소재 평가(2023 Critical Materials Assessment, 2023 CMA) 발표미국 에너지부(US Department of Energy, DOE)에 따르면 2023 핵심 소재 평가(2023 Critical Materials Assessment, 2023 CMA)를 발표했다. 2023 CMA는 글로벌 청정 에너지 기술(clean energy technology) 공급망에 대한 소재의 중요성을 평가한 것이다.평가 결과에 기반해 DOE는 2035년까지 에너지 관련 중요 및 준임계 물질의 2023 DOE 핵심 소재 목록(Critical Materials List, CML)을 결정할 계획이다.핵심 소재 연구, 개발, 시연, 상업화 응용(Research, Development, Demonstration, and Commercialization Application, RDD&CA) 프로그램을 포함해 DOE 교차 우선 순위를 알리고 있다.또한 DOE가 핵심적으로 관리하는 소재의 목록은 인플레이션 감소법 48C에 따른 세액 공제 자격을 알려준다. 평가는 청정 에너지 기술에 필수적인 공급 중단 위험이 높은 주요 소재에 중점을 둔다.최종 목록에 알루미늄, 코발트, 구리, 디스프로슘, 전기 강판(방향성 강, 무방향성 강, 비정질 강), 불소, 갈륨, 이리듐, 리튬, 마그네슘, 천연 흑연, 네오디뮴, 니켈, 백금, 프라세오디뮴, 테르븀, 실리콘, 실리콘 카바이드 등이 포함돼 있다.희토류 소재인 네오디뮴(neodymium, Nd), 프라세오디뮴(praseodymium, Pr), 디스프로슘(dysprosium, Dy), 테르븀(terbium, Tb)은 전기자동차(EV) 모터 및 풍력 터빈 발전기 자석을 제작하는 데 활용된된다.Dy와 Tb는 모두 자석에서 동일한 기능을 수행하는 무거운 희토류 원소다. 고급 자석에서 Dy의 광범위한 사용과 Tb의 대체 용품 사용으로 단기적으로 Tb의 임계는 Dy보다 약간 낮다.Pr은 Nd보다 자석으로서 더 많이 대체해 사용할 수 있기 때문에 중기적으로 중요하다. 리튬(Li)은 다양한 배터리 화학 물질에서 광범위한 사용과 EV 산업의 급성장으로 인해 관심이 높아졌다.백금(Pr), 이라듐(Ir)은 수소 전해조에서 사용되는 백금족 금속으로 넷 제로(Net Zero) 탄소 배출량 달성을 위한 수소 기술에 사용된다. 갈륨(Ga)는 발광 다이오드(LED)에 사용되며 칼륨비소(GaAs), 질화 칼륨(GaN)은 반도체 및 자석 제조에 투입된다.알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 실리콘(Si)는 전기화에 사용되며 전기강판은 그리드용 변압기 및 전기차 전기 모터에 사용된다.