차세대 EV 배터리 '리튬-리치 DRX' 양극재가 뜬다
안주현 로렌스 버클리 국립 연구소의 케미스트 프로젝트 사이언티스트는 지난 13일(현지시간) 미국 조지아주 애틀랜타에서 열린 '미국 신재생에너지 동향: 미국에서 본 EV 배터리의 미래' 세미나에 강연자로 참석해 '플랫폼'의 중요성을 강조했다. 이날 '차세대 배터리 연구 동향 및 전망'을 주제로 강연한 안 박사는 배터리 분야 신소재 개발과 플랫폼의 중요성을 역설했다. 그는 "기존 배터리의 단점을 보완하기 위한 새로운 배터리 소재 개발 연구가 활발하다"며 "새로운 소재는 점점 다양하고 복잡하고 복합적이다. 원자단위뿐 아니라 입자단위, 그리고 전극단위로의 개발이 필요하다"라고 말했다. 이어 "그 사이의 크기에 따른 구조적 변화, 입자 내에서 깊이에 따른 화학적 변화 등을 모두 고려해야만 새로운 물질 발견할 수 있다"라고 덧붙였다. 이런 물질의 다양성 때문에 물질의 특성을 알아내거나 원인 규명하려면 한 두 가지 분석만으로는 불가능한 상황이다. 그래서 특성에 맞춰서 샘플 가용성에 따라 새로운 고도 분석을 활용할 수 있는 '플랫폼'이 필요하다는 것이 안 박사의 주장이다. 안 박사는 최근 관련 연구분야에서는 높은 처리량을 의미하는 '하이스로풋(High-throughput)'이 가장 중요한 말이 됐다고 의미를 부여했다. 다양한 물질과 많은 데이터를 효율적으로 뽑아내고 유의미한 결과물을 가져오는 것이 중요해졌기 때문이다.이를 위해 안 박사는 연구소 내에 인공지능(AI)과 로봇을 통한 자동화가 수반되어야 한다고 강조했다. 현재 버클리랩에서는 로봇과 AI를 활용한 연구가 이뤄지고 있다. 그는 "하루에 100개의 물질을 로봇이 합성할 수 있는 시스템이 구축되어 있다"며 "이렇게 합성한 물질은 머신러닝(ML)을 활용해 예측한다"라고 설명했다. 안 박사는 배터리 분야뿐 아니라 여러 분야의 공동연구가 새로운 배터리 소재 개발에 '키'가 될 것이라고 제언했다. 큰 시각에서의 배터리 연구가 필요하다는 것이다. 안 박사는 "재료공학, 화학, 로봇, 나노공학, 데이터사이언스, 로봇, AI를 아우르는 연구 플랫폼이 국가적인 차원에서 조성되고 유지되어야 한다"라고 강조했다. 이를테면 버클리랩에서 연구된 소재를 탑재한 배터리를 아르곤 연구소에서 대량 생산을 위한 제조공정을 연구하는 등의 협업이 대표적인 사례다.