열전지 용량 두 배로 늘리는 기술 개발

국방과학연구소 세계 최초 쾌거
미사일 등 軍 유도무기에 적용
민간선 전기차 등 활용도 기대

미사일과 어뢰 등 유도무기에 쓰이는 열전지 용량을 2배로 늘리는 기술이 국내에서 개발했다.

국방과학연구소(ADD)는 3차원 구조 고성능 음극(LIMFA·리튬함침형 메탈폼 음극) 기술을 세계 최초로 개발했다고 29일 밝혔다.

ADD에 따르면 유도무기에 사용되는 열전지는 섭씨 500도 정도의 고온과 높은 하중에서도 작동되는 특수전지다. ADD는 “다공성(내부나 표면에 작은 빈틈이 많은 상태) 금속물질에 순수 리튬을 용융(melting)해 함침(가스나 액체 상태 물질을 물체에 침투시켜 특성을 바꾸는 것)시키는 공정기술로, 긴 제조시간과 고비용, 용량 한계 등 기존에 제기됐던 관련 문제점을 해결할 수 있다”고 설명했다. 또한 작동 시 고온으로 용융된 상태의 리튬(녹는점 180도)이 흘러내리지 않고 하중을 많이 받더라도 전극의 형태를 잘 유지하도록 했다.

이번에 개발된 기술은 군용 유도무기에 적용될 예정이다. 또한 민수 분야에서는 전지의 핵심 부품인 고에너지 밀도 전극에도 활용이 가능해 휴대용 전자기기, 전기자동차용 리튬배터리에도 폭넓게 쓰일 수 있을 것으로 전망된다. ADD 관계자는 “고에너지 밀도 전극 분야에서 확보한 기술력을 바탕으로 세계 최고 성능의 유도무기 및 어뢰용 전지 개발에 지속해서 집중하고 있다”고 설명했다.

ADD의 최유송 책임연구원, 안태영 선임연구원이 진행한 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처’ 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports) 온라인판에 게재됐다.

박수찬 기자