4차 산업혁명시대를 맞이하면서 인공지능, 로봇 등 놀라운 신기술이 매일 같이 신문지상을 장식하고 있지만, 여전히 19세기 당시의 기술수준에서 크게 벗어나지 못한 채 기술적 진보가 더딘 분야가 있다. 바로 ‘배터리’다. 특히 기존 배터리의 폭발 위험성과 혹한기 성능저하, 짧은 수명 등은 장비의 신뢰성이 장병들의 생명과도 직결되는 군에서는 매우 민감한 문제가 아닐 수 없다. 이런 가운데 ‘주식회사 그리너지(대표 정병훈, www.grinergy.co.kr)’는 이와 같은 문제들을 획기적으로 개선하여 국방벤처 지원사업을 받고 있는 차세대 이차전지(충전식 배터리) 개발기업이다.

귀사에 대한 소개를 부탁드립니다. 저희 주식회사 그리너지는 2017년에 설립되 었으며, 현재 국방기술품질원이 주관하는 국방 벤처 지원사업을 통해 ‘폭발 안전성’과 ‘저온성 능’ 등을 획기적으로 개선한 고성능 리튬이차전 지를 개발하였습니다. 테슬라, 애플, 현대자동차, 삼성, LG 등에서 전기자동차 및 이차전지(충전식 배터리) 개발 을 담당했던 재원들이 저희 회사의 창립멤버 및 핵심 엔지니어로 근무하고 있으며, 저희가 국내 특허출원한 10건의 기술 중 현재 4건이 특허로 등록되어 있습니다. 또한 PCT 국제출 원 9건도 진행하는 등 신속하게 글로벌 혁신기 술을 선점하고 있습니다.
 
한편, 저희 회사는 현재 서울 강남 본사 외에 충북 충주시에 생산공장과 미국 보스턴에 연구 실을 두고 있습니다. 특히 저희 충주공장에는 연간 4만 개 이상의 배터리 셀(배터리의 기본단 위)을 양산할 수 있는 생산라인을 자체적으로 갖춰 놓고 있습니다. 타사와 차별화된 귀사 제품만의 특장점이라면 무엇이 있을까요? 먼저 이해를 위해 이차전지 시장의 상황부터 설명드리겠습니다. 현재 전 세계의 이차전지 시장은 전기차, 스마트폰, 드론 등의 수요 증가 에 의해 90조 원 이상의 거대시장이 되었습니 다. 특히 리튬이온전지와 납축전지가 이차전지 시장의 90%를 차지하고 있는데, 리튬이온전지 는 현재까지 폭발의 위험성이 있고 영하의 온 도에서는 급격한 성능저하 및 충전이 되지 않 는다는 문제가 있습니다. 반면에 납축전지는 리튬이온전지보다 안전성이 높아 차량 시동용 배터리 등에 많이 사용되지만, 쉽게 자가방전 이 되며 납성분으로 인해 환경오염 문제를 일 으킨다는 단점이 있죠. 이에 저희는 기존 이차전지 제품들의 단점을 획기적으로 극복하고자 리튬이온전지에서 음 극재(배터리의 양극에서 나오는 리튬이온을 음 극에서 받아들이는 소재)로 쓰이는 흑연 대신 ‘LTO 음극재’를 사용하고, 여기에 특허 받은 연 결구조로 전압을 높인 제품을 개발하는데 성 공했습니다.

참고로 ‘LTO’란 리튬티탄산화물 (Lithium Titanium Oxide)의 약자로서, 현재까 지 국내에서는 저희 회사가 유일하게 파우치 타 입의 LTO 전지를 개발 및 생산하고 있지요. 저희가 개발한 제품은 주변 온도가 450℃까지 치솟아도 폭발문제에서 안전한 것으로 입증이 되었으며, 영하 -30℃의 극저온에서도 70~80% 이상의 성능 유지 및 충전이 가능합니다. 그러 면서도 납축전지와 같은 자가방전의 염려가 없 으며, 충전속도는 같은 급의 리튬이온전지와 비 교했을 때 10배 이상 빠르고 배터리의 수명은 5~10배 이상입니다. 신뢰성과 효율성은 물론, 비용면에 있어서도 유리하다고 할 수 있죠. 특히 저희가 주력으로 삼고 있는 이차전지 산 업은 4차산업혁명의 15대 중점기술과 13대 혁 신성장동력 산업의 하나로서, 현재 정부에서 정 책적으로 육성하고 있는 산업군이기 때문에 미 래가 더욱 밝다고 할 수 있습니다. 심지어 저희 LTO 전지 제품군은 기존 차량 시동용으로 사용 되던 납축전지의 환경오염 문제도 극복할 수 있 는 차세대 기술이니만큼, 친환경기술이 더욱 강 조될 미래에는 저희 제품이 진출할 영역도 기하 급수적으로 확대될 것으로 전망하고 있습니다. 말씀을 듣고보니 귀사의 LTO 전지는 다양한 국방분야에 적용될 수 있을 것으로 보입니다. 특히 가장 시급한 적용분야는 무엇이라고 생 각하십니까? 앞서 말씀드린 저희 제품들의 강점 덕분에 장병 들의 생명 및 전투력과 직결되는 군용장비의 절대 적인 신뢰성과 안전성을 요구하는 군에서도 다양 하게 활용될 수 있을 것입니다. 그중에서도 특히 혹한기에도 탈 없이 작동해야 하는 군용차량의 시 동 배터리 도입이 시급할 것으로 보입니다. 저 자신도 군생활 당시 수송부 운전병으로 있 으면서, 군용차량의 시동용 납축전지가 한겨울 에 자주 방전되는 문제 때문에 새벽에 일찍 일어 나 미리 시동을 걸어놓고 배터리 충전을 하느라 고생했던 기억이 있습니다.

그런 군시절의 경험 들이 이런 제품들을 개발할 필요성을 절감하게 된 동기였다고도 할 수 있겠죠. 그 외에도 혹한 기의 배터리 자가방전 문제나 폭발 위험성에 민 감한 다양한 군용 무기체계에도 저희 제품이 적 용될 수 있을 것입니다. 현재 귀사의 LTO 전지 제품이 폭넓게 적용되고 있는 분야라면? LED를 활용해 시인성을 높인 스마트 도로표 지판이 전국 곳곳에 설치되어 있지만, 납축전 지의 단점인 자가방전 문제와 짧은 수명 등으로 유지보수에 애로가 많은 것이 사실입니다. 특히 겨울에는 유지보수비 증가로 인해 대부분 의 스마트 도로표지판이 작동하지 않고 있는 실정이죠. 그러나 앞서 설명 드렸다시피 저희 LTO 전지 는 그런 문제점들을 해결하기 위해 개발된 제 품입니다. 저희 회사는 이미 국내 최대의 도로 표지판 업체와 계약을 맺고 올해 7월부터 도로 표지판에 들어가는 LTO 전지를 양산·공급할 예정에 있습니다. 독자분들도 조만간 저희 배 터리가 들어간 도로표지판을 전국 곳곳에서 보 시게 될 것입니다. 사무실 및 생산시설 내 방역조치와 기술보안은 철저히 이뤄지고 있는지요? 물론 저희 직원과 고객분들을 위한 사무실 및 생산시설 내 방역조치는 철저히 이뤄지고 있습 니다. 출입구 온도계 설치 및 손소독제·방명록 비치, 출입시 마스크 이용 등 개인방역도 꼼꼼히 지켜지고 있죠. 또한 저희는 핵심부품들의 생산 을 외주에 맡기는 것이 아닌 충주에 자체 생산공 장을 갖추고 있고, 기술보안을 위해 공장에 출입 할 때도 지문인식으로 출입하도록 조치하고 있 습니다.

현재 개발 진행중인 신제품도 있는지요? 코레일에서 운영하는 KTX 철도차량에는 이차 전지가 많이 사용되고 있습니다. 초기에 제작된 KTX에는 니켈카드뮴전지가 들어가 있는데, 현 재 장착된지 오래되어 교체가 필요하고 중금속 성분(카드뮴) 때문에 환경오염 문제도 있어 코레 일 측에서는 이를 리튬이온전지로 대체하려고 했었다고 합니다. 그런데 아시다시피 리튬이온 전지는 폭발 위험성과 저온성능이 떨어지는 문 제 때문에 코레일 측에서도 대안을 찾고 있었지 요. 그러던 중 코레일 측이 저희 제품을 알고 프 레젠테이션을 받고 나서는 대단히 긍정적으로 평가하면서, 실제 저희 회사 제품으로 KTX용 배 터리 팩을 만들어 철도차량에 실어서 테스트를 진행하는 프로젝트를 추진하고 있습니다. 그런 한편으로 양극과 음극 사이에 있는 전해 질을 기존 액체에서 고체로 대체한 차세대 전고 체 전지도 현재 개발중에 있습니다. 이는 액체 내용물이 고체로 대체되어 더욱 안전성이 높고 다양한 형태로 제작이 가능하며 에너지 밀도가 높은 미래형 전지라고 할 수 있지요.