“아욱과 식물 케나프로 친환경 배터리 소재 만든다”
뉴시스
입력 2021-06-18 11:50 수정 2021-06-18 11:51
울산과학대 유승민 교수 '우수과학자 지원사업' 선정
2024년 2월 말까지 1억5000만원 연구비 지원
울산과학대학교 화학공학과 유승민 교수가 아욱과 식물인 ‘케나프’로 친환경 배터리 소재를 만드는 연구를 시작했다. 탈탄소 시대에 발맞춰 의미있는 연구가 될 것으로 기대된다.
유승민 교수는 교육부 주관 ‘지역대학 우수과학자 지원사업’에 선정, ‘바이오매스 기반 친환경 리튬 이차전지 소재 연구’에 들어갔다. 2024년 2월 말까지 1억5000만원의 연구비를 지원받는다.
연구의 핵심은 아프리카와 인도가 원산지인 케나프를 배터리 소재로 적용하는 것이다. 양삼 또는 양마라고도 불리는 케나프는 1년생 초본식물로 생장 속도가 매우 빨라 120일 기준 열대지역은 5~8m, 온대지역은 3~6m까지 성장한다. 특히, 이산화탄소의 농도가 높을수록 성장 속도가 빠른데, 우리나라에서 흔히 볼 수 있는 소나무보다 이산화탄소 흡수량이 최대 9배 높다.
이미 외국에서는 섬유 펄프와 바이오 복합 소재 등의 제품을 만드는 데 유용하게 사용하고 있다. BMW는 이 케나프를 잘 말려 채취한 섬유질 소재를 전기차 도어패널, 대시보드 등에 사용하고 있으며, 우리나라에서는 가축 사료로 쓰기 위해 시험 재배가 이뤄지고 있다.
유승민 교수는 이처럼 빠르게 자라고 경제성이 높은 케나프를 리튬이온 배터리용 탄소 음극 및 분리막 코팅 물질로 적용하는 연구를 시작했다.
케나프는 줄기 내 기공이 매우 발달해 케나프 기반 탄소와 고용량 실리콘 화합물을 조합하면, 현재 음극이 가지고 있는 저용량, 저출력의 문제점을 개선할 수 있다. 또 분리막 코팅 물질로 무거운 세라믹 입자 대신 개질된 케나프 입자를 적용하게 되면 이차전지 경량화와 동시에 전해액 내 다양한 불순물을 흡착하여 배터리 수명을 획기적으로 개선할 수 있다.
케나프는 재배하는 과정에서 다량의 이산화탄소를 흡수할 뿐 아니라, 석유 기반의 원료 대신 자연 유래 성분으로 배터리 소재를 만들 수 있어 1석 2조의 효과를 얻을 수 있다.
또 울산지역에는 국내 최대 완성차 기업인 현대자동차, 배터리 제조업체인 삼성SDI, 그리고 매우 많은 화학소재 업체가 관련분야 연구개발을 진행하고 있어 지역 산업계와 연계해 울산의 신성장 동력이 될 수 있다.
유승민 교수는 “케나프를 이차전지 소재로 적용하기 위해 단순히 기초 연구에 그치지 않고, 케나프 분쇄기술, 표면처리기술, 탄소 제조기술 등을 개발하여, 특허등록 및 기술이전을 통하여 실제 상업화를 목표로 지역산업에 이바지하고 싶다”고 밝혔다.
[울산=뉴시스]
2024년 2월 말까지 1억5000만원 연구비 지원
울산과학대학교 화학공학과 유승민 교수가 아욱과 식물인 ‘케나프’로 친환경 배터리 소재를 만드는 연구를 시작했다. 탈탄소 시대에 발맞춰 의미있는 연구가 될 것으로 기대된다.
유승민 교수는 교육부 주관 ‘지역대학 우수과학자 지원사업’에 선정, ‘바이오매스 기반 친환경 리튬 이차전지 소재 연구’에 들어갔다. 2024년 2월 말까지 1억5000만원의 연구비를 지원받는다.
연구의 핵심은 아프리카와 인도가 원산지인 케나프를 배터리 소재로 적용하는 것이다. 양삼 또는 양마라고도 불리는 케나프는 1년생 초본식물로 생장 속도가 매우 빨라 120일 기준 열대지역은 5~8m, 온대지역은 3~6m까지 성장한다. 특히, 이산화탄소의 농도가 높을수록 성장 속도가 빠른데, 우리나라에서 흔히 볼 수 있는 소나무보다 이산화탄소 흡수량이 최대 9배 높다.
이미 외국에서는 섬유 펄프와 바이오 복합 소재 등의 제품을 만드는 데 유용하게 사용하고 있다. BMW는 이 케나프를 잘 말려 채취한 섬유질 소재를 전기차 도어패널, 대시보드 등에 사용하고 있으며, 우리나라에서는 가축 사료로 쓰기 위해 시험 재배가 이뤄지고 있다.
유승민 교수는 이처럼 빠르게 자라고 경제성이 높은 케나프를 리튬이온 배터리용 탄소 음극 및 분리막 코팅 물질로 적용하는 연구를 시작했다.
케나프는 줄기 내 기공이 매우 발달해 케나프 기반 탄소와 고용량 실리콘 화합물을 조합하면, 현재 음극이 가지고 있는 저용량, 저출력의 문제점을 개선할 수 있다. 또 분리막 코팅 물질로 무거운 세라믹 입자 대신 개질된 케나프 입자를 적용하게 되면 이차전지 경량화와 동시에 전해액 내 다양한 불순물을 흡착하여 배터리 수명을 획기적으로 개선할 수 있다.
케나프는 재배하는 과정에서 다량의 이산화탄소를 흡수할 뿐 아니라, 석유 기반의 원료 대신 자연 유래 성분으로 배터리 소재를 만들 수 있어 1석 2조의 효과를 얻을 수 있다.
또 울산지역에는 국내 최대 완성차 기업인 현대자동차, 배터리 제조업체인 삼성SDI, 그리고 매우 많은 화학소재 업체가 관련분야 연구개발을 진행하고 있어 지역 산업계와 연계해 울산의 신성장 동력이 될 수 있다.
유승민 교수는 “케나프를 이차전지 소재로 적용하기 위해 단순히 기초 연구에 그치지 않고, 케나프 분쇄기술, 표면처리기술, 탄소 제조기술 등을 개발하여, 특허등록 및 기술이전을 통하여 실제 상업화를 목표로 지역산업에 이바지하고 싶다”고 밝혔다.
[울산=뉴시스]
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