[일요서울ㅣ대구 김을규 기자] 영남대학교(총장 최외출) 기계공학부 유기수 교수 연구팀이 전기자동차에 활용 가능한 차세대 배터리 기술을 개발했다.

기존 배터리보다 주행거리를 대폭 늘리고, 가격을 획기적으로 낮출 수 있는 기술로, 전기차 대중화를 가속화 할 수 있을 것으로 기대된다.

최근 영남대 연구팀은 차세대 이차전지로 주목받고 있는 ‘리튬황(Lithium-Sulfur) 배터리’의 성능 향상에 관한 연구 결과를 발표했다.

리튬황 배터리는 기존 리튬이온 배터리에 비해 많은 에너지를 저장할 수 있는 이점이 있다. 리튬이온 배터리는 양극재로 니켈/코발트/망간/알루미늄 산화물을 사용하지만, 리튬황 배터리는 상대적으로 가벼운 황을 양극재로 사용하기 때문이다.

특히, 황은 자연계에서 쉽게 얻을 수 있는 물질로 저렴할 뿐만 아니라 친환경적이다.

하지만 리튬황 배터리는 충방전 수명이 짧고, 낮은 출력 특성 등의 문제가 있어 전기자동차, UAM(도심항공교통, Urban Air Mobility)과 같은 고출력이 필요한 시스템에 적용이 어려운 상황이다.

영남대 연구팀은 바나딜에틸렌글리코산 유기-무기 하이브리드 구조체를 이용하여 리튬황 배터리의 장주기 충방전 수명 증대와 함께 출력 성능까지 높일 수 있는 기술을 개발했다.

연구팀은 “이번에 개발한 양극재를 활용할 경우 리튬황 배터리의 실용화 시기를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다. 특히 리튬황 배터리는 무게 대비 에너지 밀도가 높기 때문에 전기자동차와 UAM에 적용할 경우 주행거리와 비행시간을 획기적으로 늘릴 수 있을 것”이라고 연구성과를 밝혔다.

또한 리튬황 배터리는 제조 공정상 유해 독성 중금속을 포함하지 않기 때문에 생산, 사용 및 폐기 과정에서 잠재적인 환경 문제를 줄일 수 있고, 양극재의 효율적인 회수 및 재사용이 가능해 지속가능한 순환경제에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구는 한국연구재단 4단계 BK21사업 지원을 받아 수행되었으며, 영남대 대학원 기계공학부 박사과정에 재학 중인 샤오웨이(Xiao Wei) 씨가 제1저자, 유기수 교수가 교신저자로 참여했다.

연구 결과는 ‘흡착성 및 산화-환원 고활성의 유기-무기 하이브리드 이중구조체 바나딜에틸렌글리코산염을 적용한 고효율 및 장수명 리튬-황 전지 개발’(The Dual-Site Adsorption and High Redox Activity Enabled by Hybrid Organic-Inorganic Vanadyl Ethylene Glycolate for High-Rate and Long-Durability Lithium-Sulfur Batteries)이라는 제목의 논문으로 나노기술 분야 세계적 학술지 <스몰>(Small, 영향력지수(IF) 15.153) 2023년 19권 20호 표지 논문으로 게재됐다.

영남대 기계공학부 친환경에너지시스템연구실(지도교수 유기수)은 배터리 물질부터 모듈/팩 시스템까지 배터리 분야에서 폭넓은 연구를 수행해 오며 세계적인 연구 성과를 내고 있다.

유기수 교수는 “일반적으로 배터리 연구는 물질 및 셀에 대한 연구와 시스템 분야로 나뉜다. 고성능의 배터리 물질과 셀을 개발해도 시스템 측면에서의 적용을 고려하지 못하면 산업적 파급력은 미미하다. 배터리팩에 대한 기계·전기적 거동을 정확히 이해하고 신뢰성과 안전성이 높은 시스템을 구성하기 위해서는 배터리 셀 단위의 전기화학적 분석과 물질 및 재료의 특성 파악이 우선 되어야 한다”고 했다.

이어 “고용량, 고출력을 가지는 차세대 배터리에 대한 재료와 물질에 대한 기초연구를 수행함과 동시에, 산업적 활용성을 높일 수 있는 모듈/팩 시스템 연계 연구를 지속해 나갈 계획이다”고 했다.

영남대 학생들, 100km 국토대장정 ‘걸어서 제주속으로’

17일부터 6박 7일간 제주 올레길, 한라산 영실 트레킹 코스 등 100km 걸어

리더십·자신감 키우고, 학창시절 소중한 경험 쌓아

‘도전정신’ 주제 명사 특강, 팀빌딩 프로그램 등 인성 교육도 가져

영남대학교(총장 최외출) 학생들이 제주도 100km를 걷는 국토대장정에 나섰다.

지난 17일 영남대 학생 50명은 대구공항에서 제주도로 가는 비행기에 올랐다. 이들은 제주도 표선해수욕장에 도착해 제주도 국토대장정 발대식을 가졌다.

이들은 제주도 올레길 4코스에서 10코스에 이르는 95km 구간과 한라산 영실 트레킹 코스 5km 등 총 100km를 6박 7일의 일정으로 걷는다. 대구에서 제주도까지의 이동 일정을 제외하면 하루 평균 약 20km를 걷게 된다.

국토대장정 일정 중 저녁에는 도전정신을 주제로 한 명사 특강과 팀빌딩 프로그램 등 인성 교육도 진행한다.

이번 국토대장정에 학생대장으로 참가한 나승훈(체육학부 4학년) 학생은 “스스로에 대한 자신감을 키우고, 학창 시절의 소중한 경험을 쌓길 위해 이번 국토대장정에 참여하게 됐다. 여름 장마철과 겹쳐 날씨가 몹시 무덥지만, 서로 응원하고 격려하며 모두가 무사히 완주하길 바란다”고 다짐했다.

영남대 최외출 총장은 국토대장정 출발 직전 대구공항에 직접 찾아가 학생들을 격려했다. 최 총장은 “학생 스스로 국토대장정에 참가해보며 리더십을 키우고 자신감을 함양하며 미래도 설계해 보는 기회가 되길 바란다. 무더운 날씨에 중간중간 힘들고 지칠 때도 있겠지만, 천마인의 기상으로 끝까지 포기하지 않고 완주해 건강한 모습으로 귀교해서 학교에서 만나자”고 했다.

“새마을 전문가, 기니 발전 견인할 것…영남대 도움 절실”

최외출 총장, K-라이스벨트 장관회의서 기니 농업축산부 장관과 특별 간담회 가져

현지 ‘새마을 전문가’ 육성 위해 ‘기니 공무원 영남대 유학’ 제안

기니 장관 “공무원 새마을 역량 키워 국가 개발정책 수립·추진 역할 기대”

아프리카 기니의 최고위급 인사가 영남대학교(총장 최외출)에 ‘새마을 전문가’ 양성을 위한 도움을 요청했다.

지난 10일 기니 농업축산부 마무두 나냥렌 베리(Mamoudou Nagnalen Barry) 장관이 영남대 최외출 총장을 만나 기니의 새마을 전문가 양성 특별 간담회를 가졌다.

마무두 나냥렌 베리 장관은 7월 9일부터 3일간 JW매리어트호텔에서 열린 아프리카 K-라이스벨트 농업장관회의 참석을 위해 방한했다.

이 자리는 아프리카 8개국(가나, 감비아, 기니, 기니비사우, 세네갈, 우간다, 카메룬, 케냐) 장관급 인사와 세계식량계획(WFP) 사무총장, 아프리카개발은행(AfDB) 부총재 등이 참석해 글로벌 식량 안보와 농업 분야 협력 등에 대해 논의하는 장관급 회담이다.

이처럼 중요한 2박3일 간의 짧은 방한 일정 중, 기니 농업축산부 장관이 시간을 쪼개 영남대 최외출 총장 일행을 만난 것이다. 기니에서 국가 차원의 새마을 전문가 육성이 얼마나 중요한지 엿볼 수 있는 대목이다.

최 총장과의 간담회 자리에서 마무두 나냥렌 베리 장관은 “기니 발전을 위해 양국 간 다양한 분야에서 협력이 필요하다. 무엇보다도 기니의 기근 극복 방안과 한국의 경제 발전경험 공유가 절실하다”면서 “특히, 기니 현지에서 활동할 새마을 전문가 양성을 위해 영남대가 역할해주길 바란다”고 요청했다.

마무두 나냥렌 베리 장관의 요청을 받은 최 총장은 그 자리에서 한국의 발전 경험 공유와 새마을학 전수를 위한 기니 공무원의 영남대 유학을 제안했다.

최 총장은 “한국은 최빈국에서 선진국이 된 유일한 나라다. 그 원동력 중 하나가 새마을운동이고 새마을개발이다. 기니 공무원들이 영남대학교에서 ‘새마을학’을 수학할 수 있도록 적극 돕겠다”면서 국가 정책을 입안하고 추진하는 공무원들이 새마을운동에 대한 이해가 깊어진다면 기니 발전에 크게 기여할 수 있을 것이다. 영남대에서 수학한 새마을 전문가들이 기니 발전과 함께 글로벌 사회 공헌 활동을 펼쳐 나갈 수 있길 기대한다”고 했다.

최 총장의 제안에 마무두 나냥렌 베리 장관도 반색했다.

베리 장관은 “애국심을 가진 기니의 공무원들이 영남대에서 유학하고 새마을 전문가로서 역량을 쌓는다면 기니 발전에 큰 역할을 할 수 있을 것”이라며 “본국에 돌아가면 영남대의 제안을 대통령실에 보고하겠다. 상호 협력을 위한 후속 조치를 조속히 취하겠다”고 화답했다.

최 총장과 기니 농업축산부 장관의 간담회에 따라 기니와 영남대는 새마을 전문가 육성을 위한 연수 프로그램의 시기와 규모 등 구체적인 내용에 대해 조만간 협의를 진행할 계획이다.