KIST 조병원 연구팀 개발… 한번 충전으로 500km 달려

주행거리 리튬車의 5배

한국과학기술연구원(KIST)은 마그네슘과 산소를 이용해 한번에 500km까지 달릴 수 있는 전기자동차를 처음으로 개발했다. KIST 제공

국내 연구진이 마그네슘과 산소를 이용해 한 번에 500km까지 달릴 수 있는 전기자동차를 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST) 에너지융합연구단 조병원 책임연구원팀은 ‘교체식 마그네슘-공기 전지’를 개발해 자동차 주행시험까지 성공적으로 마쳤다고 17일 밝혔다. 마그네슘-공기 전지 차량이 시험주행에 성공한 것은 세계에서 처음이다.

지금까지 나온 전기자동차는 대부분 리튬이온전지를 쓰고 있는데 여러 시간 충전해도 주행거리는 100km 정도에 불과했다. 대안으로 마그네슘 금속과 공기 중 산소를 이용한 마그네슘-공기 전지가 주목받았지만 마그네슘의 반응 효율이 낮고 양극 반응속도가 느려진다는 한계가 있었다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 마그네슘 합금을 음극에 쓰고 양극의 화학 조성을 바꿔 전지를 개발했다. 이 전지는 에너지 효율과 밀도가 높아 리튬이온전지보다 에너지 보유량이 5배 이상 높고, 출력은 기존보다 2배나 크다. 마그네슘-공기 전지는 방전되더라도 마그네슘 판과 중간물질인 소금물만 교체하면 계속해서 쓸 수 있다. 특히 교체시간이 10분이면 충분해 충전시간이 긴 전기자동차의 단점을 극복할 수 있다. 마그네슘은 국내 매장량이 풍부해 전량 수입에 의존하는 리튬보다 안정적으로 확보할 수 있다는 것도 장점이다.

조 연구원은 “이 전지는 안전하고 친환경적이어서 중대형 전지시스템에 적용한다면 비상발전용 전원장치로도 쓸 수 있다”며 “아직 마그네슘의 가격이 휘발유보다 3배 정도 비싸지만 한 번 쓰고 난 마그네슘을 재활용하는 기술을 개발한다면 상용화 전망이 밝다”고 말했다.

동아일보 이재웅 기자 ilju2@donga.com