30일 한국거래소에 따르면 이날 오후 KBG 주가는 전 거래일보다 3.01% 오른 1만2310원에 거래를 마쳤다. KBG의 시간외 거래량은 2만9779주이다.
이는 국내 연구진이 상용화된 전지에 적용할 수 있는 실리콘 음극재의 분석 프로토콜을 제시했기 때문으로 풀이된다.
조재필 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 특훈교수 연구진은 “이차전지 소재로 가장 주목받는 실리콘 음극 물질들이 상용화 전지에 사용되기 위해 확보해야 할 특성과 문제점을 알아냈다”고 밝혔다.
특히 전기자동차의 배터리 음극으로는 마이크로미터(100만분의 1m) 크기의 입자인 실리콘산화물계(SiOx) 계통의 실리콘 소재를 사용한다. 전체에서 5% 미만을 차지하지만 소재의 초기효율이 80%대에 불과하고 전도도가 낮아 고속 충전에 한계가 있다.
연구진은 이처럼 개발 단계의 실리콘 소재들은 초기 효율이 86% 이하로 흑연이 94%인 것에 비해 낮아 양극의 사용 효율을 떨어뜨린다는 문제점을 지적했다. 실리콘 소재는 입자가 커질수록 효율 저하와 부서짐 현상이 빨라져 수명이 급격히 줄어들고 가스가 발생한다고도 분석했다.
연구진은 “실리콘 입자의 크기를 5나노미터(㎚, 1㎚는 10억분의 1m)이하로 줄여 전도성 탄소 입자에 균일하게 분산하는 기술이 유일한 해결책”이라고 정리했다. 연구진은 2021년 12월에 원료 물질들을 기체 상태로 탄소 복합입자에 증착해 실리콘 입자크기를 1㎚이하로 줄이는 합성 기술을 개발했다고 밝힌 바 있다. 당시 이 방법을 적용하면 소재의 초기효율을 90% 이상으로 높이고 수명을 크게 개선할 수 있는 것을 확인했다.
조 교수는 ”현재 전문 학술지에 보고되고 있는 실리콘 음극재의 평가 방법이 한정되어 있어 상용화 가능성 등의 여부를 판단하기 힘들다”며 “이번 논문을 통해 상용화에 적용할 수 있는 실리콘 음극재에 대한 개발이 더욱더 활발하게 이루어질 것”이라고 밝혔다.
이번 논문은 네이처 에너지 편집장의 초청으로 작성됐다. 조 교수와 함께 성재경 경상국립대 금속재료공학전공 교수가 공동 교신저자로 참여했다.
이번 연구 결과는 에너지 분야의 권위 학술지인 국제 학술지 ‘네이처 에너지(Nature Energy)’의 리뷰 논문으로 28일 공개됐다.
한편 KBG는 100% 수입에 의존하던 기능성 실리콘 중간소재를 자체 기술로 국내에서 유일하게 생산 중인 기업으로 앞서 글로벌 기업들의 실리콘 음극재 개발 협력 소식에 관련주로 분류된 바 있다.
이 회사는 지난 2021년 말 기준 전체 매출의 80% 정도를 다우, 바커, KCC, 엘켐, LG화학 등 세계 5대 실리콘 메이저 기업에 공급했다.
김민정 기자 thebigdata@kakao.com
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