한 동 욱_ 한림대학교 융합신소재공학과 조교수

스마트그리드(Smart grid)는 전기의 생산, 운반, 소비 과정에 인공지능 및 정보통신기술을 접목하여 공급자와 소비자가 서로 상호작용함으로써 효율성을 높인 지능형 전력망시스템으로, 최종적으로 에너지 절감과 신재생에너지(태양열, 태양광, 풍력, 바이오매스 등)의 도입을 가속화하여 온실가스 배출을 감소시킬 수 있다. 이러한 스마트그리드의 핵심기술 중 하나는 대량 생산된 에너지를 저장했다가 필요한 시기와 장소에 공급할 수 있는 에너지저장시스템(Energy storage system, ESS)이다. 에너지저장시스템의 세계 시장은, 2020년 기준 약 8조 8천억 원 규모, 63.3%의 높은 연평균성장률(Compound annual growth rate, GAGR)로 급속 성장할 것으로 예상된다.

리튬이온이차전지(Lithium-ion rechargeable battery, LIB)는 단위중량당·부피당 에너지밀도가 높고 수명 특성 또한 우수하여 1991년 최초 상용화(일본 Sony사)된 이후 현재까지 스마트폰, 태블릿, 노트북 등 휴대용(Portable) 전자기기용 전력원으로 주로 적용되고 있으며, 향후에도 리튬이온이차전지의 이와 같은 쓰임새는 지속될 전망이다. 그러나 에너지저장시스템 등 중대형(Large-scale) 전자기기용 이차전지는 가격이 저렴하고 원료물질이 풍부하며 친환경적이어야 한다는 점에서 지각(Earth’s crust) 내 매장지역과 매장량이 한정되어 점진적인 가격 상승이 우려되는 리튬이온이차전지를 대체할 신규 이차전지 시스템에 대한 연구개발이 시급하다.

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