'휘어지는 종이 배터리' 원천기술, 세계 최초 개발
휘어지는 종이 배터리를 만드는 원천기술이 국내 연구진에 의해 세계 처음으로 개발됐다.
산림청 국립산림과학원은 울산과학기술대와 함께 나무에서 추출한 셀룰로오스로 제조한 나노종이 분리막과 전극을 이용해 종이처럼 휘어지는 배터리(플렉시블 종이 리튬이온 전지·사진)를 개발하는 데 성공했다고 30일 밝혔다. 나노종이는 종이의 원료인 셀룰로오스 입자를 나노 크기로 분쇄해 만든 새로운 형태의 유연한 종이를 일컫는다. 분리막은 리튬이온전지의 음극과 양극을 나누는 얇은 막이다.
산림과학원에 따르면 휘어지는 종이 배터리는 둥글게 말 수 있는 디스플레이, 옷처럼 입을 수 있는 전자소자 등 다양한 디자인으로 활용이 가능한 고부가가치 제품이다. 종이 배터리는 기존의 플라스틱 분리막을 대체하기 때문에 전극 간 계면(界面)이 안정적이고 우수한 기계적 물성(물질의 전기적·자기적·광학적·역학적·열적 성질) 확보가 가능하다. 특히 유연성이 뛰어나 외부 압력에 의한 형태 변형에서도 전지 성능을 구현할 수 있어 여러 전기화학 소자로 다양하게 활용할 수 있다.
이번 종이 배터리 원천기술 연구는 나노 분야의 세계적 학술지인 '나노레터스' 인터넷판에 최근 실렸다. 산림과학원 이선영 박사는 "리튬이온전지의 나노종이 전극 일체형 분리막은 나무에서 얻은 천연재료로 기존 이온전지의 분리막 소재인 다공성 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌을 완전히 대체할 수 있는 원천기술"이라며 "이제 종이 배터리라는 꿈의 기술에 첫발을 내디뎠다"고 말했다.
세종=박찬준 기자 skyland@segye.com
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