IR52장영실상

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제목	[제14주차 IR52 장영실상] KCF테크놀로지스 / 고용량 리튬전지 동박
등록일	2019-04-04
내용	△왼쪽부터 김동우 과장, 전검배 차장, 정은선 대리 케이씨에프테크놀로지스가 개발한 `고용량 리튬이차전지용 동박`이 2019년 14주차 IR52 장영실상을 수상했다. 최근 수요가 늘어나고 있는 전기자동차의 핵심은 배터리다. 그리고 배터리 성능을 결정하는 게 리튬이온전지다. 리튬이온전지는 음극과 양극, 분리막으로 구성돼 있다. 이 중 음극은 동박(동을 얇은 형태로 제조한 제품)에 음극 물질을 도포해 만든다. 충·방전을 반복하면 리튬이온전지의 양극과 음극이 수시로 수축·팽창하고 조금씩 모양이 바뀌면서 성능 저하로 이어진다. 이 같은 리튬이온전지 성능을 높이기 위해서는 음극에 사용하는 동박의 물성이 좋아야 한다. 케이씨에프테크놀로지스는 기존 동박 제품보다 잘 늘어나면서도 강도는 더 세게 만들어 리튬이온전지의 성능을 획기적으로 제고했다. 연구진은 성능이 탁월한 동박 개발을 위해 인장강도(재료를 잡아당겼을 때 견디는 힘), 연신율(재료가 늘어나는 비율) 목표를 설정했다. 이후 동박에 필요한 첨가제 개발과 공정 최적화 작업을 진행했다. 전검배 케이씨에프테크놀로지스 연구소장은 "리튬이온전지 형태별로 들어가는 동박이 다양한 데다 고객사의 공정 조건도 다른 만큼 개발 단계에서부터 고객 맞춤형 물성 공급이 가능한 제품 개발에 집중했다"며 "파일럿 생산과 양산 과정에서도 동일한 물성이 구현되는지 확인하고 최적 공정 조건을 찾는 데 상당한 시간이 필요했다"고 말했다. 케이씨에프테크놀로지스가 개발한 동박은 타사 제품과 비교했을 때 인장강도가 크고 연신율도 20%로 4~5%가량 높다. 두께도 4㎛(1㎛는 100만분의 1m)로 기존의 6~8㎛보다 얇게 만들었다. 한번에 제조 가능한 동박 길이도 8㎞로 타사 제품의 두 배에 달한다. 전 연구소장은 "타사 대비 앞선 경쟁력으로 중국의 유명 리튬전지사에 독점 공급하고 있다"며 "일본 리튬이온전지사로부터도 인증을 받았다"고 말했다. 2016년 개발 완료 이후 케이씨에프테크놀로지스는 지난해 동박 제품으로만 410억원의 매출을 올렸다. 전 연구소장은 "전기자동차 시장 확대와 함께 유럽 전기자동차에도 제품을 공급할 예정으로 매출이 지속적으로 증가할 것"이라며 "올해는 567억5000만원의 매출을 기록할 것으로 예상된다"고 전했다. 케이씨에프테크놀로지스는 향후 더 얇고 긴 동박 개발에 나설 계획이다.