최재원 SK온 수석부회장 구성원 타운홀 미팅 “배터리 산업은 정해진 미래… 본원 경쟁력 단단히 갖춰야”
■ 24일 오후 관훈사옥서 전 구성원 대상 온·오프라인 타운홀 미팅
■ “전동화는 거스를 수 없는 대세… ’캐즘’, 성장 발판으로 활용하자”
최재원 SK온 수석부회장이 “전동화는 거스를 수 없는 대세이자, 정해진 미래”라며 “이를 위해 다양한 사업 역량을 단단히 갖춰야 한다”고 말했다. 캐즘을 극복하기 위해서는 원가, 기술, 제조 등 여러 분야 본원적 경쟁력을 높여야 한다고 강조한 것이다.
25일 SK온에 따르면 최 수석부회장은 전날 오후 서울 종로구 관훈동 SK온 관훈사옥에서 ‘정해진 미래, 앞으로 나아가는 우리(Envisioned future, Together we move forward)’를 주제로 구성원 대상 타운홀 미팅을 가졌다.
최 수석부회장 발표와 질의응답, 경영현황 공유 등이 이어졌다. 구성원 100여명이 현장 참석했다. 국내외에서 2,000여 구성원이 온라인으로 참여했다. 당초 예정된 2시간을 넘겨 3시간 가까이 진행됐다.
최 수석부회장 주재 타운홀 미팅은 2021년 10월 독립 법인 출범 이후 지난해 4월에 이어 두 번째다.
최 수석부회장은 모두발언에서 “SK온은 출범 이후 매년 어려움을 극복하며 빠르게 성장해왔다”며, “최근 급변하는 대내외 환경에 맞춰, 구성원과 진솔하게 소통하고자 이 자리를 직접 마련했다”고 말했다.
최 수석부회장은 이어 구성원 사전질문과 실시간 온라인 질문에 직접 답했다.
최근 ‘전기차 캐즘(Chasm. 일시적 수요정체)’에 따른 배터리 산업 성장 둔화에 대한 질문에 “수요 관련 여러 우려가 있는 점은 잘 이해하고 있다”며 “중장기적으로 각국 환경정책 및 연비 규제, 전기차 라인업 및 충전 인프라 확대 등으로 지속적 성장이 나타날 것”이라고 강조했다.
이어 “현재 캐즘은 누구보다 빠르게 성장한 SK온에게 위기이자 좋은 기회”라며 “수요 회복 시 글로벌 배터리 시장을 선도할 수 있도록 경영진과 구성원이 합심해 철저히 준비하자”고 당부했다.
최 수석부회장은 상장(IPO) 시점에 대해 “SK온 상장은 반드시 성공할 것”이라며 “다만 구체적 시기는 우리가 얼마나 상장할 준비를 갖췄는지, 거시 금융 환경은 어떠한 지 등을 종합적으로 고려해 결정할 계획”이라고 말했다.
최 수석부회장은 이어 “캐즘을 극복하기 위해 원가 경쟁력, 연구개발, 생산 능력 등 제조업의 모든 역량이 중요하다”며 ”어렵지만 우리는 한 마리 토끼가 아닌 최소 대여섯 마리의 토끼를 동시에 잡아야 한다”고 말했다.
“통상 제조업은 첫 5년은 손해가 나기 마련”이라고 전제한 최 수석부회장은 “SK온은 그 시기를 이겨내고 성공하는 극소수 기업이 될 수 있다고 확신한다”며 마무리했다.
이에 앞서 이석희 최고경영자(CEO)는 성장 전략과 사업 현황을 공유하며 대외 환경에 단단히 성장할 수 있는 제조업 기본기를 주문했다.
이 CEO는 경쟁력 개선 방안으로 ▲사업 영역 확대 ▲높은 기술력과 가격 경쟁력 제고 ▲제품 포트폴리오 및 케미스트리 확대 등을 제시했다. 이 CEO는 “경기가 살아났을 때 경쟁사보다 더 강하게 치고 나가기 위해서는 ‘품질 좋은 제품을 싸게 만들 수 있는’ 업의 기본기를 탄탄히 해야 한다”고 말했다.
한편 최 수석부회장은 평소 SK온 경영진에게 소통과 경청의 중요성을 강조하고 있다. 최 수석부회장은 타운홀 미팅 외에도 비어 타임, 탁월한 성과를 낸 구성원들을 격려하는 ‘SK온 레코그니션 시상식’ 등 다양한 사내 행사에 참여하며 구성원들과 활발하게 소통하고 있다.
[사진설명]
(사진1, 2) 최재원 SK온 수석부회장이 24일 오후 서울 종로구 관훈동 SK온 관훈사옥에서 개최된 '정해진 미래, 앞으로 나아가는 우리' 타운홀 미팅을 진행하고 있다.
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“생분해성 플라스틱 원료 생산, 국내 미생물 기술로 연다”
■ SK지오센트릭, 부산물 최소화한 원료물질 생산 성공으로 생분해성 플라스틱 사업 ‘청신호’
■ 원가 경쟁력 확보 및 환경부담 저감 ‘일석이조’
극한의 환경 조건에서 증식 가능한 미생물들을 활용해 생분해성 플라스틱(폴리젖산, PolyLactic Acid, 이하 ‘PLA’) 원료물질을 생산해 내는 기술이 국내에서도 개발됐다.
SK지오센트릭은 극한환경미생물을 활용해 PLA의 원료물질인 ‘젖산’을 생산해 내는 데 성공했다고 밝혔다. 이는 미국에 이은 세계 두 번째 성과로 향후 PLA 시장 성장에 영향을 줄 수 있다는 점에서 주목된다.
생분해성이 우수해 친환경 플라스틱으로 각광받는 PLA는 식물성 원료에서 생성된 젖산이 발효되면서 고형(固形)의 생물중합체(biopolymer)가 형성되는 식으로 얻어진다. 자연물에서 얻어지고 분해되는 기간도 3~6개월에 불과해 의료도구, 식품 용기, 빨대, 티백 등에 사용되며 기존 플라스틱 제품들을 대체해가고 있다.
그러나 원료물질인 젖산 생산을 위해서는 미생물 발효 중 산을 중화하는 중화제(칼슘)를 투입해야 하는데 이 때 화학작용으로 만들어지는 부산물(황산칼슘)이 업계의 고민거리였다.
이에 SK지오센트릭은 ‘내산성(耐酸性) 미생물 기술’을 구축, 적용하는 방식으로 이런 문제를 해결했다. 산에 강한 극한환경미생물을 활용함으로써 중화제는 대폭 줄이고 부산물 발생은 최소화한 것. 이는 미국 기업만 상업화에 성공했던 방식이라, 기술장벽을 무너뜨린 국내 연구진의 개가로 평가된다. 한국생물공학회는 이에 따라 연구에 참여한 SK이노베이션 환경과학기술원 연구진에게 지난 18일 우수기술연구상을 시상했다.
전 세계 각국이 생분해 소재 지원책 확대에 나서고 있는 가운데 시장조사업체 이머전리서치는 2019년 15억400만 달러였던 세계 PLA 시장규모가 2032년 138억 9,109만 달러에 이를 것으로 예상하고 있다. 연 평균 성장률은 18.5%에 이른다. PLA는 생분해성이기도 하지만 생산하는 전(全) 과정에서 나오는 온실가스의 양이 폴리프로필렌(PP) 등 기존 플라스틱의 절반 수준으로 알려져 있어 플라스틱의 대안으로 확고히 자리잡을 전망이다.
SK지오센트릭은 이 기술에 대한 실증작업을 통해 효용성과 효과 등을 검증하는 파일럿 테스트에 조만간 들어갈 예정이다. 연구에 참여한 SK이노베이션 환경과학기술원 박재연 박사는 “고유 미생물 플랫폼을 활용한 PLA 원천물질 생산은 국내 기술의 글로벌 경쟁력을 입증해 낸 것”이라며 “원가 경쟁력 확보에 큰 이점이 있고 부산물 처리에 따른 환경부담과 처리비용도 줄일 수 있어 충분한 잠재력이 있다”라고 말했다.
한편 SK지오센트릭은 PLA와 관련한 이번 연구과제 수행을 비롯, 경량화 소재, 폐플라스틱 재활용 사업 등 신시장에서의 행보를 지속적으로 강화해 나갈 계획이다.
[사진설명]
(사진1) 대전 유성구 SK이노베이션 환경과학기술원 연구실에서 박재연 SK이노베이션 환경과학기술원 PL(생물화학공학 박사)이 PLA 기술 연구설비를 소개하고 있다.
(사진2) SK이노베이션 환경과학기술원 연구실에서 박재연 SK이노베이션 환경과학기술원 PL(오른쪽에서 첫 번째)과 연구진이 PLA 기술 연구설비를 소개하고 있다.
(사진3) 18일 경남 창원시 창원컨벤션센터(CECO)에서 열린 2024 한국생물공학회 춘계학술발표대회에서 박재연 SK이노베이션 환경과학기술원 PL(오른쪽)이 박경문 한국생물공학회 회장으로부터 우수기술연구상을 받고 있다.
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亞 최대 플라스틱 전시회 ‘차이나플라스’? ‘차이나는 플라스틱’으로 사로잡는다
■ SK지오센트릭, 경량화 소재/신기술 에너지용/고부가 포장재/고기능 폴리머 등 미래형 플라스틱 선보여
■ 세계 유일 상업생산 고산도 EAA(에틸렌아클린산, Ethylene Acrylic Acid) 등 독자기술력에 눈길
■ 나경수 CEO, “고부가 제품 경쟁력이 글로벌 화학제품 시장 여는 열쇠”
SK지오센트릭이 세계 3대 플라스틱·고무 전시회인 차이나플라스(Chinaplas)에 참가해 고부가 화학제품과 기술력을 선보인다.
SK지오센트릭은 오는 23일부터 나흘간 중국 상하이 국립전시컨벤션센터(NECC)에서 열리는 ‘차이나플라스 2024’에 참가한다고 21일 밝혔다. 이 행사서 SK지오센트릭은 에틸렌 아크릴산(EAA)을 비롯해 아이오노머(I/O), 경량화 소재 등 고부가 미래 화학제품을 집중적으로 선보인다.
이번 차이나플라스는 ‘스마트 제조, 첨단소재 및 친환경 재활용 솔루션’ 주제로 개최돼 전 세계 4,400여개 기업 및 기관이 전시에 참여하고, 방문객이 25만 명에 달할 것으로 예상된다.
SK지오센트릭은 차세대 화학제품 전시로 글로벌 고객들을 맞는다. 340㎡ 규모 전시부스는 △접착&밀봉 솔루션(Tie&Sealing Solution)·신기술에너지솔루션(New Energy Solution) △라이프스타일솔루션(Lifestyle Solution) △어드밴스드 솔루션(Advanced Solution) 등 3개 주제로 각기 섹터를 마련했다.
접착&밀봉 솔루션과 신기술에너지솔루션 섹터는 EAA, 아이오노머를 핵심 제품으로 소개한다. EAA는 포장재용으로 주로 쓰이는 고부가 화학제품으로 다양한 분야에 활용성이 높아 글로벌 시장이 크게 확대될 것으로 기대된다. SK지오센트릭은 2017년 미국과 스페인의 EAA 공장을 인수했고, 중국에 3번째 EAA 공장을 건설 중에 있다. 또한, 신기술에너지 솔루션 섹터에서는 물성이 우수해 태양광 발전 패널 등에 사용되는 폴리올레핀 엘라스토머(POE)를 선보였다.
특히 SK지오센트릭 관계자는 “재활용 종이포장, 친환경 캔코팅, 배터리용 접착소재 등에 사용되는 고산성(High Acid) EAA는 전 세계 기업 중 SK지오센트릭만이 차별화된 생산기술을 가지고 있다”면서 “글로벌 고객이 찾는 고부가 화학제품 포트폴리오를 계속해 키워 나갈 계획”이라고 말했다.
라이프스타일솔루션 섹터는 플라스틱 재활용(Recycle), 플라스틱 사용량 감소(Reduce), 플라스틱 대체 기술(Replacement)을 뜻하는 ‘3R 솔루션’을 적용한 제품을 선보인다. 기존 금속, 플라스틱보다 가벼우면서 강도를 높인 차량용 경량화 소재 ‘UD tape’뿐 아니라 가전제품, 의료기기, 자동차 부품 등에 쓰이는 ‘폴리에틸렌(PE)’, ‘폴리프로필렌(PP)’과 고부가제품인 로트릴(LOTRYL)도 살펴볼 수 있다.
SK지오센트릭은 고객과의 소통기회 확대를 위한 기술 세미나도 개최한다. 70여 개 고객사와 기관 등을 대상으로 SK지오센트릭의 기술력과 사업역량을 소개한다.
나경수 SK지오센트릭 사장은 “올해 차이나플라스는 SK지오센트릭이 고부가 제품 경쟁력을 글로벌 고객들에게 널리 알리고 다양한 솔루션을 소개할 수 있는 기회가 될 것”이라고 말했다.
[사진설명] 4월 23일부터 26일까지 중국 상하이에서 개최되는 ‘차이나플라스 2024’에 전시될 SK지오센트릭 부스 조감도
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“저출산 해소 적극 동참” SK온, 육아휴직 2년으로 확대
■ ‘아빠’ 육아 참여 확대 예상… ‘출산 전 휴직제도’ 시행 중
■ ”가족의 가치는 불변… 구성원 행복 통해 사회적 가치 창출”
SK온이 육아휴직 기간을 확대해 저출산 해소에 적극 동참하고 나섰다. 법정 육아휴직 기간인 1년에 추가로 1년 연장해 최대 2년까지 육아휴직을 할 수 있도록 했다. 출산이나 육아로 인한 경력단절 가능성을 최소화하고, 일∙가정 양립 문화 확산에 기여하자는 취지다.
SK온은 육아휴직 기간을 최대 2년으로 연장하는 육아휴직 제도를 시행한다고 22일 밝혔다. 임신중이거나 만 8세(초등학교 2학년) 이하 자녀 양육이 필요한 구성원은 누구나 사용할 수 있다.
남녀고용평등과 일∙가정 양립 지원에 관한 법률에 따르면, 만 8세 이하 자녀를 둔 직장인은 ‘육아휴직 1년 후 단축근무 1년’이나 ‘단축근무 2년’을 선택할 수 있다. SK온 구성원은 이번 제도 변경에 따라 ‘육아휴직 2년’을 추가로 선택할 수 있게 됐다.
SK온은 향후 사내 육아휴직 참여는 더 확대될 것으로 예상하고 있다. SK온 구성원 평균 연령은 결혼 및 출산 평균 연령에 가까운 34.5세다. 지난해 한국 여성의 평균 출산연령은 33.6세로, 해마다 높아지는 추세다.
특히 육아휴직은 남녀 제한이 없는 만큼 아빠의 육아 참여도 더 활발해질 것으로 기대하고 있다. 현재 4월 기준 SK온의 남성 육아휴직자 수는 전체 휴직자의 절반에 달한다.
SK온은 임산부에 대해서는 법정 출산휴가(90일)와는 별개로 최대 3개월까지 쓸 수 있는 ‘출산 전 휴직제도’를 시행하고 있다. 임산부는 사내 주차장을 이용할 수 있고, 엑스레이 등 유해물질 노출 가능성을 원천 차단하기 위해 정기 건강검진이나 보안검색 대상에서 제외된다.
이와 함께 가족 돌봄 휴직과 유연근무제를 비롯해 난임 휴가, 결혼기념일 휴가 등 일∙가정 양립을 위한 가족친화제도를 운영 중이다. 또 자녀가 유치원, 초등학교, 중학교 등 상급 학교 진학 시 입학축하금을 지급하고 학자금을 지원하는 등 생애주기별 지원에 나서고 있다.
SK온에서는 구성원이 지난해 초산으로는 국내 처음, 자연분만을 통해 네 쌍둥이를 얻으면서 큰 화제를 모았다. 당시 송리원PM 부부는 의료비 지원 정책과 유연근무제 등 SK온의 복지제도가 네 쌍둥이 임신과 출산에 실제 큰 도움이 됐다고 밝혔었다.
SK그룹은 지난 2020년 그룹 고유의 경영철학인 SKMS(SK Management System)를 구성원과 이해관계자의 행복을 강조하는 방향으로 재정립했다. 이를 통해 행복경영의 주체로 구성원의 역할과 실천을 강조하고, 고객과 주주, 사업 파트너 등 이해관계자 행복을 ‘사회적 가치’로 개념화했다.
SK온 관계자는 “가족의 형태는 다양해지고 있지만 가족의 가치는 절대 변하지 않는다”며 “SK온 구성원 누구나 행복하게 회사 생활과 가정 생활을 병행할 수 있도록 각자 상황에 맞춰 다양하게 활용할 수 있는 세심한 복지 정책을 통해 국가적 화두로 떠오른 저출산 해소에 기여하고 사회적 가치를 창출할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.
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SK온, 2024 ‘에디슨 어워즈’ 동상
■ 코발트 프리(Co-Free) 배터리로 ‘스마트 트랜스포테이션’ 부문 수상
■ 단결정 양극재, 독자 도핑 기술로 수명저하 해결. 지속가능성도 호평
■ 지난해 NCM9 배터리로 동상 이어 2년 연속 수상, 글로벌 배터리사 최초
SK온이 국제 무대에서 배터리 기술력을 또다시 인정받았다.
SK온은 자사 코발트 프리(Co-Free) 배터리가 지난 18일(현지시각) 미국 플로리다 ‘칼루사 사운드(Caloosa Sound) 컨벤션 센터’에서 열린 ‘2024 에디슨 어워즈(2024 Edison Awards)’의 ‘스마트 트랜스포테이션(Smart Transportation)’ 부문에서 동상을 수상했다고 21일 밝혔다.
이로써 SK온은 지난해 NCM9 배터리로 동상을 수상한 데 이어, 2년 연속 수상의 영예를 안게 됐다. 글로벌 배터리 기업이 에디슨 어워즈를 수상한 것도, 2년 연속 수상한 것도 SK온이 유일하다.
SK온이 만든 코발트 프리 배터리는 기존 삼원계(NCM, 니켈·코발트·망간) 배터리에서 코발트를 뺀 제품이다.
통상 코발트가 없으면 구조적 불안정성으로 인해 수명 저하가 발생한다. 그러나 SK온은 단결정 양극재와 독자적 도핑 기술 등을 활용해 문제점을 해결했다. 고유의 하이니켈 기술과 고전압 셀 설계 노하우를 바탕으로 에너지 밀도 역시 높였다.
행사를 주관한 ‘에디슨 유니버스’ 재단은 기술적 우수성과 함께 지속가능성 측면에서도 SK온 코발트 프리 배터리를 높이 평가했다고 밝혔다.
코발트는 채굴 과정에서 아동 노동착취, 인권 침해, 환경 오염 등 이슈가 종종 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 다국적 자동차·배터리·원소재 기업들을 중심으로 친환경적, 윤리적 코발트 채굴을 위한 대안 발표가 이어지고 있다.
SK온은 코발트 의존도를 낮추고, 나아가 채굴 과정에서 발생하는 이슈들을 원천 차단하고자 코발트 프리 배터리 연구개발에 나섰다. 지난해 열린 ‘인터배터리 2023’에서 시제품을 선보이며 상업화 가능성을 내비쳤다.
코발트 프리 배터리는 삼원계 배터리 소재 중 가장 비싼 코발트 대신 니켈이나 망간을 사용한다. 그만큼 가격 경쟁력도 높아, 향후 전기차 대중화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
시상식에 참가한 김상진 SK온 플랫폼연구담당은 “SK온의 끊임없는 혁신과 지속가능한 배터리 생태계 구축 노력이 세계 무대에서 인정받은 셈”이라며 “앞으로도 차별화된 제품을 개발하는 동시에 사회적 가치를 창출할 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다.
발명가 토마스 에디슨을 기리기 위해 1987년 제정된 에디슨 어워즈는 미국 최고 권위 발명상이다. 비영리재단인 에디슨 유니버스가 매년 시상한다. 7,000개 이상의 제품이 출품되며, 전문 경영인, 학자, 엔지니어로 구성된 심사위원단이 약 7개월에 걸쳐 평가를 진행한다.
교육, 교통, 에너지, 항공, 제조, 통신 등 각 산업 분야를 대표하는 우수 혁신 제품 및 서비스, 인물이 심사 대상이다. 애플, 엔비디아, 스페이스X, IBM, 보잉 등 글로벌 기업들이 역대 수상자 명단에 올라있다.
한국 정부도 국내 기업들이 에디슨 어워즈를 수상할 수 있도록 지원을 아끼지 않고 있다. 산업통상자원부는 공식 블로그에서 에디슨 어워즈를 상세 소개하고 있다.
코트라(KOTRA)는 에디슨 어워즈를 수상할 경우 해외 진출 시 투자자들과 구매자들의 관심을 더 받을 수 있다는 점에 착안, 수상 노하우를 공유하는 기업 대상 웨비나를 개최하기도 했다.
[사진설명] 김상진 SK온 플랫폼연구담당(오른쪽)이 18일(현지시각) 미국 플로리다 ‘칼루사 사운드(Caloosa Sound) 컨벤션 센터’에서 열린 ‘2024 에디슨 어워즈(2024 Edison Awards)’ 시상식에서 롭 메인스(Rob Manes) 에디슨 유니버스 사업개발 부사장으로부터 ‘스마트 트랜스포테이션(Smart Transportation)’ 부문 동상을 타고 있다.
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[전지적 배터리 시점] ① 일상을 차지(Charge)해 온 '전지'의 역사 - 과거의 꿈을 실현시키다!
1900년대 초, 프랑스 예술가들은 「2000년에는(En L'An 2000)」이라는 연작 삽화에서 '전기 기차(Electric Train)’, '자동 롤러 신발(Auto Rollers)' 등을 통해 100년 뒤 미래의 모습을 붓으로 그려냈다. 프랑스에서 약 9,000km 떨어진 우리나라에서도 1965년, 공상과학만화가 이정문 화백이 당시 한 과학잡지에 발표한 만화 「서기 2000년대의 생활의 이모저모」에서 전기차를 등장시켜 미래 이동수단을 묘사한 바 있다. 이처럼 동서양을 막론하고 미래 모습을 그리던 이들은 ‘전기’를 활용한 이동수단을 꿈꿔 왔다. | 과거 예술가들의 상상, 현실이 되다 현재에 이르러, 과거 예술가들의 예상대로 전기를 활용한 다양한 이동수단은 우리 일상에 빠질 수 없는 한 자리를 차지한다. 꿈을 현실화시킨 변화의 핵심은 바로 ‘전지’. 즉, ‘배터리’ 기술의 발전이다. 전지적 배터리 시점은 이렇듯 배터리 변화를 가능케 한 기술의 발전과정은 물론, 배터리 발전이 우리 삶에 미친 영향까지 조망해보고자 한다. | 전지의 종류와 특징 ‘전지’라고 하면 대부분의 사람이 가장 먼저 ‘건전지’를 떠올리곤 하겠지만, 사실 전지는 여러 종류로 나뉜다. 이는 기본 원리에 따라 크게 화학전지와 생물전지, 물리전지로 분류한다. 화학전지는 화학반응 시 발생하는 에너지를 전기 에너지로 전환시키는 장치를 말한다. 화학반응과 관련된 물질이 모두 전지 내 존재하며, 다시 1차전지(Primary battery)와 2차전지(Secondary battery), 연료전지(Fuel cell)로 분류할 수 있다. 1차전지는 일회용으로 방전이 되면 폐기하며 리모컨, 시계 등에 사용하는 알칼리망간 전지가 대표적이다. 2차전지는 방전된 후에도 충전해 재사용 가능해 충전지(Rechargeable battery)라고도 불린다. 휴대폰, 노트북, 자동차 등에 사용하는 리튬이온전지(Lithium-ion battery)로 대표되며, 특히 전기차의 에너지원으로 활용된다. 연료전지는 연료와 산화제를 전기화학적으로 반응시켜 전기에너지를 발생시키는 장치다. 일반적인 화학전지와 달리, 연료전지는 연료와 산소를 지속 공급해 줘야만 화학반응을 통해 전기 공급이 가능하다. 생물전지는 효소와 미생물 등의 생물화학반응을 이용해 발전하는 장치다. 물리전지는 빛이나 열, 원자력 등을 전기로 변환하는 것으로 햇빛을 받아 직접 전기를 발생시키는 태양전지, 방사선 에너지를 전기에너지로 바꾸는 원자력전지 등이 있다. | 전지의 발전과 역사 : 과거, 현재, 그리고 미래 ⚡전압의 단위인 볼트(V)가 사람 이름에서 유래됐다고?! 해외여행을 가기 전, 우리가 꼭 확인하는 것 중 하나! 바로 해당 국가의 전압 단위인 ‘볼트(V)’다. 너무도 익숙한 이 볼트는 어디에서 유래된 걸까? 1800년, 이탈리아의 물리학자 알레산드로 볼타(Alessandro Volta)는 세계 최초의 현대식 전지이자 화학 전지의 기본이라 할 수 있는 볼타(Volta)전지를 발명했다. 그는 구리와 아연 원판을 교대로 쌓고 묽은 황산에 적신 천 조각을 끼워 전기를 발생시켰다. 서로 다른 두 금속판과 전해질 용액의 반응으로 지속해서 흐르는 전류를 만들어낸 것이다. 이는 인류가 정전기 수준에서 벗어나 흐르는 전기를 이용할 수 있게 된 역사적인 사건으로, 이러한 업적을 기리기 위해 그의 이름을 따 전압의 단위를 ‘볼트’라고 명명하게 됐다. 🔍여기서 잠깐! 암페어(A)와 와트(W)도 잊지 말자! ‘암페어(A)’는 전류를 측정하는 데 사용하는 SI(국제단위계) 기본 단위다. 자기장에 대한 물리 법칙인 앙페르 회로 법칙(Ampère's circuital law)을 만든 프랑스의 물리학자 앙드레마리 앙페르(André-Marie Ampère)의 이름에서 유래했다. ‘와트(W)’는 18세기 세계 최초로 증기 엔진을 발명한 제임스 와트(James Watt)의 이름을 딴 전력의 기본 단위로, 1초 동안 생산 또는 소비되는 전력의 능률을 뜻한다. 와트시(Wh)는 1시간 동안 생산 또는 소비되는 ‘전력량’을 의미한다. ⚡전자기 유도 실험, 전류를 발견하다 영국의 물리학자이자 화학자, 마이클 패러데이(Michael Faraday)는 ‘자석이 움직이면 전기장이 생기지 않을까’라는 의문을 가졌고, 1831년 코일 두 개를 나란히 두고 한 코일에 전류를 흘리는 실험을 통해 전자기 유도 현상을 발견했다. 패러데이의 전자기 회전 장치는 양쪽 컵에 전류가 흐를 수 있는 수은을 담는다. 왼쪽에는 자석을 컵 아래에 묶고 도선을 고정시키고, 오른쪽은 도선을 위에 매달고 자석을 컵에 고정시킨다. 양 컵 속의 수은을 전지의 양극에 연결하면 왼쪽의 자석과 오른쪽의 도선이 회전하게 된다. 이 전자기 유도 실험은 자기장이 전류를 만들 수 있다는 사실을 밝혀냈고, 이후 전기 문명을 구축하는 데에 중요한 역할을 했다. ⚡다니엘전지, 볼타전지를 뛰어넘는 발명 이후 1836년, 영국의 화학자 존 프레데릭 다니엘(John Frederic Daniell)은 볼타전지에서 수소 기체가 발생해 전압이 떨어지는 분극 현상을 해결하기 위해 다니엘전지를 발명했다. 황산아연(ZnSO4) 수용액에 아연 전극을, 황산구리(CuSO4) 수용액에 구리 전극을 각각 넣고 염다리*로 연결한 다니엘 전지는 당시의 통신 기기 등에 안정적인 전류 공급을 가능하게 했다. (*) 염다리(Salt bridge): 양이온과 음이온을 자유롭게 움직이게 해주는 길(道). 염다리에는 염화칼륨(KCI)이나 질산칼륨(KNO₃)이 들어 있어 (-) 극에서 양이온 증가 시 염다리의 질산 이온이 이동하고, (+) 극에서 음이온 증가 시 염다리의 칼륨 이온이 이동해 이온의 균형을 맞춘다. 이처럼 수많은 과정을 거쳐 오늘날 우리가 사용하는 2차전지에 이르렀다. 과거의 기술들을 바탕으로 끊임없는 개선과 혁신의 노력을 통해 발전해 온 결과다. 한편, 세계 최초의 2차전지는 볼타전지가 발명된 후 59년이 지나 등장했다. 1859년 프랑스의 물리학자 가스통 플랑테(Gaston Plante)가 발명한 납 축전지는 최초의 2차전지였다. 이후 발전을 거듭한 2차전지는 크게 니켈계, 리튬계로 나눌 수 있으며 오늘날에는 리튬계 2차전지가 대표적이다. 그중에서도 특히 리튬이온전지(리튬이온배터리)는 다른 2차전지보다 더 가벼운 것은 물론, 부피가 작지만 에너지 밀도는 높아 각광받는다. 지금까지 배터리의 역사와 발전 과정을 살펴봤다. 이어지는 2편에선 모바일 혁명과 전기차 시대를 가져온 획기적인 발명품, 2차전지에 대해 더욱 자세히 알아보고자 한다. 2차전지를 구성하는 4대 핵심 요소부터 형태에 따른 분류 및 적용 사례까지, 다음 편에서 확인해 보자. ■ 관련 글 - 1회용 건전지 배터리 용량은 어떻게 알 수 있을까? - “모든 것을 ‘전기화’한다!” – 전기 운송수단의 대확산
2024년 04월 25일
[전지적 배터리 시점] ① 일상을 차지(Charge)해 온 '전지'의 역사 - 과거의 꿈을 실현시키다!
1900년대 초, 프랑스 예술가들은 「2000년에는(En L'An 2000)」이라는 연작 삽화에서 '전기 기차(Electric Train)’, '자동 롤러 신발(Auto Rollers)' 등을 통해 100년 뒤 미래의 모습을 붓으로 그려냈다. 프랑스에서 약 9,000km 떨어진 우리나라에서도 1965년, 공상과학만화가 이정문 화백이 당시 한 과학잡지에 발표한 만화 「서기 2000년대의 생활의 이모저모」에서 전기차를 등장시켜 미래 이동수단을 묘사한 바 있다. 이처럼 동서양을 막론하고 미래 모습을 그리던 이들은 ‘전기’를 활용한 이동수단을 꿈꿔 왔다. | 과거 예술가들의 상상, 현실이 되다 현재에 이르러, 과거 예술가들의 예상대로 전기를 활용한 다양한 이동수단은 우리 일상에 빠질 수 없는 한 자리를 차지한다. 꿈을 현실화시킨 변화의 핵심은 바로 ‘전지’. 즉, ‘배터리’ 기술의 발전이다. 전지적 배터리 시점은 이렇듯 배터리 변화를 가능케 한 기술의 발전과정은 물론, 배터리 발전이 우리 삶에 미친 영향까지 조망해보고자 한다. | 전지의 종류와 특징 ‘전지’라고 하면 대부분의 사람이 가장 먼저 ‘건전지’를 떠올리곤 하겠지만, 사실 전지는 여러 종류로 나뉜다. 이는 기본 원리에 따라 크게 화학전지와 생물전지, 물리전지로 분류한다. 화학전지는 화학반응 시 발생하는 에너지를 전기 에너지로 전환시키는 장치를 말한다. 화학반응과 관련된 물질이 모두 전지 내 존재하며, 다시 1차전지(Primary battery)와 2차전지(Secondary battery), 연료전지(Fuel cell)로 분류할 수 있다. 1차전지는 일회용으로 방전이 되면 폐기하며 리모컨, 시계 등에 사용하는 알칼리망간 전지가 대표적이다. 2차전지는 방전된 후에도 충전해 재사용 가능해 충전지(Rechargeable battery)라고도 불린다. 휴대폰, 노트북, 자동차 등에 사용하는 리튬이온전지(Lithium-ion battery)로 대표되며, 특히 전기차의 에너지원으로 활용된다. 연료전지는 연료와 산화제를 전기화학적으로 반응시켜 전기에너지를 발생시키는 장치다. 일반적인 화학전지와 달리, 연료전지는 연료와 산소를 지속 공급해 줘야만 화학반응을 통해 전기 공급이 가능하다. 생물전지는 효소와 미생물 등의 생물화학반응을 이용해 발전하는 장치다. 물리전지는 빛이나 열, 원자력 등을 전기로 변환하는 것으로 햇빛을 받아 직접 전기를 발생시키는 태양전지, 방사선 에너지를 전기에너지로 바꾸는 원자력전지 등이 있다. | 전지의 발전과 역사 : 과거, 현재, 그리고 미래 ⚡전압의 단위인 볼트(V)가 사람 이름에서 유래됐다고?! 해외여행을 가기 전, 우리가 꼭 확인하는 것 중 하나! 바로 해당 국가의 전압 단위인 ‘볼트(V)’다. 너무도 익숙한 이 볼트는 어디에서 유래된 걸까? 1800년, 이탈리아의 물리학자 알레산드로 볼타(Alessandro Volta)는 세계 최초의 현대식 전지이자 화학 전지의 기본이라 할 수 있는 볼타(Volta)전지를 발명했다. 그는 구리와 아연 원판을 교대로 쌓고 묽은 황산에 적신 천 조각을 끼워 전기를 발생시켰다. 서로 다른 두 금속판과 전해질 용액의 반응으로 지속해서 흐르는 전류를 만들어낸 것이다. 이는 인류가 정전기 수준에서 벗어나 흐르는 전기를 이용할 수 있게 된 역사적인 사건으로, 이러한 업적을 기리기 위해 그의 이름을 따 전압의 단위를 ‘볼트’라고 명명하게 됐다. 🔍여기서 잠깐! 암페어(A)와 와트(W)도 잊지 말자! ‘암페어(A)’는 전류를 측정하는 데 사용하는 SI(국제단위계) 기본 단위다. 자기장에 대한 물리 법칙인 앙페르 회로 법칙(Ampère's circuital law)을 만든 프랑스의 물리학자 앙드레마리 앙페르(André-Marie Ampère)의 이름에서 유래했다. ‘와트(W)’는 18세기 세계 최초로 증기 엔진을 발명한 제임스 와트(James Watt)의 이름을 딴 전력의 기본 단위로, 1초 동안 생산 또는 소비되는 전력의 능률을 뜻한다. 와트시(Wh)는 1시간 동안 생산 또는 소비되는 ‘전력량’을 의미한다. ⚡전자기 유도 실험, 전류를 발견하다 영국의 물리학자이자 화학자, 마이클 패러데이(Michael Faraday)는 ‘자석이 움직이면 전기장이 생기지 않을까’라는 의문을 가졌고, 1831년 코일 두 개를 나란히 두고 한 코일에 전류를 흘리는 실험을 통해 전자기 유도 현상을 발견했다. 패러데이의 전자기 회전 장치는 양쪽 컵에 전류가 흐를 수 있는 수은을 담는다. 왼쪽에는 자석을 컵 아래에 묶고 도선을 고정시키고, 오른쪽은 도선을 위에 매달고 자석을 컵에 고정시킨다. 양 컵 속의 수은을 전지의 양극에 연결하면 왼쪽의 자석과 오른쪽의 도선이 회전하게 된다. 이 전자기 유도 실험은 자기장이 전류를 만들 수 있다는 사실을 밝혀냈고, 이후 전기 문명을 구축하는 데에 중요한 역할을 했다. ⚡다니엘전지, 볼타전지를 뛰어넘는 발명 이후 1836년, 영국의 화학자 존 프레데릭 다니엘(John Frederic Daniell)은 볼타전지에서 수소 기체가 발생해 전압이 떨어지는 분극 현상을 해결하기 위해 다니엘전지를 발명했다. 황산아연(ZnSO4) 수용액에 아연 전극을, 황산구리(CuSO4) 수용액에 구리 전극을 각각 넣고 염다리*로 연결한 다니엘 전지는 당시의 통신 기기 등에 안정적인 전류 공급을 가능하게 했다. (*) 염다리(Salt bridge): 양이온과 음이온을 자유롭게 움직이게 해주는 길(道). 염다리에는 염화칼륨(KCI)이나 질산칼륨(KNO₃)이 들어 있어 (-) 극에서 양이온 증가 시 염다리의 질산 이온이 이동하고, (+) 극에서 음이온 증가 시 염다리의 칼륨 이온이 이동해 이온의 균형을 맞춘다. 이처럼 수많은 과정을 거쳐 오늘날 우리가 사용하는 2차전지에 이르렀다. 과거의 기술들을 바탕으로 끊임없는 개선과 혁신의 노력을 통해 발전해 온 결과다. 한편, 세계 최초의 2차전지는 볼타전지가 발명된 후 59년이 지나 등장했다. 1859년 프랑스의 물리학자 가스통 플랑테(Gaston Plante)가 발명한 납 축전지는 최초의 2차전지였다. 이후 발전을 거듭한 2차전지는 크게 니켈계, 리튬계로 나눌 수 있으며 오늘날에는 리튬계 2차전지가 대표적이다. 그중에서도 특히 리튬이온전지(리튬이온배터리)는 다른 2차전지보다 더 가벼운 것은 물론, 부피가 작지만 에너지 밀도는 높아 각광받는다. 지금까지 배터리의 역사와 발전 과정을 살펴봤다. 이어지는 2편에선 모바일 혁명과 전기차 시대를 가져온 획기적인 발명품, 2차전지에 대해 더욱 자세히 알아보고자 한다. 2차전지를 구성하는 4대 핵심 요소부터 형태에 따른 분류 및 적용 사례까지, 다음 편에서 확인해 보자. ■ 관련 글 - 1회용 건전지 배터리 용량은 어떻게 알 수 있을까? - “모든 것을 ‘전기화’한다!” – 전기 운송수단의 대확산
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