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| LG화학은 국내 최초로 리튬황 배터리를 탑재한 고고도 장기 체공 태양광 무인기(EAV-3)를 성층권에서 비행하는 시험에 성공했다고 10일 밝혔다. /LG화학 제공 |
밀도 2배 이상 높혀 2025년 양산화 계획
[더팩트ㅣ이한림 기자] LG화학이 차세대 배터리로 평가 받는 리튬-황 배터리를 활용해 성층권 무인기 비행 테스트에 성공했다. 국내에서 리튬-황 배터리로 비행 테스트를 진행한 것은 LG화학이 처음이다.
LG화학은 지난달 30일 전남 고흥에 위치한 한국항공우주연구원 고흥 항공센터에서 EAV-3에 리튬-황 배터리를 탑재한 후 오전 8시36분부터 오후 9시47분까지 약 13시간 동안 비행 테스트를 진행한 결과, 성층권(고도 12~50㎞) 비행에 성공했다고 10일 밝혔다.
LG화학에 따르면 EAV-3는 한국항공우주연구원에서 개발한 장기 체공 태양광 무인기로 태양 에너지와 배터리로 오랜 시간 날 수 있는 소형 비행기(날개 길이 20m, 동체 길이 9m)다. 날개 위 태양전지판으로 충전을 하며 낮에는 태양전지와 배터리 전력으로 비행하고 밤에는 낮에 배터리에 충전된 전력으로 비행한다.
특히 LG화학은 이번 비행 테스트에서 EAV-3가 국내 무인 비행기로는 전례 없는 고도 22km를 비행해 무인기 기준 국내 성층권 최고 고도 비행 기록을 달성했다고 강조했다. 또 총 13시간의 비행 중 7시간을 일반 항공기가 운항할 수 없는 고도 12~22km의 성층권에서 안정적인 출력으로 비행했다는 설명이다.
이를 위해 LG화학은 미래기술연구센터 혁신전지 프로젝트팀을 꾸려 지난 1년6개월 동안 성층권의 환경과 유사한 극한의 환경을 재현해 낮은 온도와 기압에서 리튬-황 배터리 연구를 진행했다. 이를 바탕으로 비행 테스트를 성공적으로 완료할 수 있었다고 평가했다.
아울러 LG화학은 이번 비행 성공을 통해 차세대 배터리인 리튬-황 배터리의 안정적인 충방전 성능을 확인할 수 있었다고 의미를 부여했다. 비행이 이뤄진 성층권이 영하 70도의 낮은 온도와 대기압이 지상 대비 25분의 1 수준인 진공에 가까운 극한 환경이기 때문이다.
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| 고고도 무인기 비행 테스트에 탑재된 LG화학의 리튬-황 배터리의 모습. /LG화학 제공 |
또한 LG화학은 차세대 배터리 중 하나로 평가받고 있는 리튬-황 배터리가 기존 리튬이온 배터리를 대체할 가능성도 높게 내다봤다. 리튬-황 배터리는 양극재에 황탄소 복합체, 음극재에 리튬 메탈 등 경량 재료를 사용해 무게 당 에너지 밀도가 기존 리튬이온 배터리 대비 1.5배 이상 높고, 보다 가벼운데다가 희귀 금속을 사용하지 않아 가격 경쟁력적인 측면에서도 유리하다는 설명이다.
실제로 리튬-황 배터리는 전기차 뿐만 아니라 장기 체공 드론 및 개인용 항공기 등 미래 운송수단의 성능을 좌우하는 핵심부품으로 손꼽히면서 개발 경쟁이 치열한 상황이다.
한편 LG화학은 향후 추가적인 리튬-황 배터리 시제품을 생산해 수일 이상의 장기 체공 비행을 시연할 예정이다. 또 에너지 밀도가 현재 리튬이온 배터리의 2배 이상인 리튬-황 배터리를 2025년 이후 양산한다는 계획이다.
노기수 LG화학 CTO 사장은 "이번 비행 테스트를 통해 고 에너지 밀도의 차세대 배터리 분야에서 세계 최고 수준의 기술력을 입증했다"며 "향후 차세대 배터리 분야에 연구개발을 집중해 세계 시장에서의 주도권을 더욱 공고히 해나가겠다"고 말했다.
