리튬-황 배터리 충전해 22km 상공 비행 기록 세워
성층권 극한 환경 속 7시간 동안 성능 유지
에너지 밀도 2배 높은 차세대 제품 2025년 양산 계획
고고도 태양광 무인기 EAV-3가 8월30일 한국항공우주연구원 고흥 항공센터에서 상공에서 비행 테스트를 진행하고 있다. LG화학 제공
LG화학이 만든 차세대 배터리가 탑재된 무인기가 무인기 기준 사상 최고 고도 상공 비행에 성공했다.
LG화학은 자사가 개발한 리튬-황 배터리를 탑재한 태양광 무인기가 성층권인 고도 22km를 비행해 무인기 기준 최고 고도 비행 기록을 달성했다고 10일 밝혔다. 국내에서 리튬-황 배터리로 테스트를 진행한 것은 이번이 처음이다.
LG화학 측은 "이번 비행 테스트는 영하 70도의 낮은 온도와 대기압이 지상 대비 25분의 1 수준으로 진공에 가까운 성층권의 극한 환경에서도 차세대 배터리인 리튬-황 배터리가 안정적으로 충방전 성능을 유지한다는 것을 확인했다는 데 의미가 있다"고 설명했다.
LG화학에 따르면 지난달 30일 리튬-황 배터리를 탑재한 한국항공우주연구원의 고고도 장기 체공 태양광 무인기(EAV-3)는 고흥 항공센터에 약 13시간 동안 비행테스트를 진행했다. LG화학은 13시간 중 7시간을 일반 항공기가 운항할 수 없는 지상 12~22km 상공의 성층권에서 안정적인 출력으로 비행했다고 밝혔다.
EAV-3은 고도 12km 이상 성층권에서 태양 에너지와 배터리로 오랜 시간 날 수 있는 소형 비행기로, 낮에 날개 위 태양 전지판으로 충전해 밤에는 배터리에 충전된 전력으로 비행하는 무인기다.
8월30일 비행테스트를 진행한 태양광 무인기 EAV-3에 탑재된 LG화학의 리튬-황 차세대 배터리. LG화학 제공
이번 테스트 비행에 적용된 리튬-황 배터리는 리튬이온 배터리를 대체할 차세대 배터리 중 하나로 꼽힌다. 양극재에 황탄소 복합체, 음극재에 리튬 메탈 등 가벼운 재료를 사용해 무게당 에너지 밀도가 기존 리튬이온 배터리 대비 1.5배 이상 높다. 또 코발트·망간 등 희귀 금속을 사용하지 않아 가격경쟁력이 뛰어난 것도 장점이다.
LG화학 미래기술연구센터 혁신전지 프로젝트팀은 1년 6개월 동안 성층권 환경과 유사한 극한의 환경을 재현해 낮은 온도와 기압에서 리튬-황 배터리 연구를 진행해왔다.
LG화학은 향후 추가적인 리튬-황 배터리 시제품을 생산, 수일 이상 장기 체공 비행을 시연할 에정이다. 또 에너지 밀도가 리튬이온 배터리의 2배 이상인 리튬-황 배터리를 2025년 이후 양산할 계획이다.
노기수 LG화학 최고기술경영자(CTO) 사장은 "이번 비행 테스트를 통해 고 에너지 밀도의 차세대 배터리 분야에서 세계 최고 수준의 기술력을 입증했다"며 "앞으로도 차세대 배터리 분야에 연구개발을 집중해 세계 시장에서의 주도권을 공고히 해나가겠다"고 말했다.
기사 URL이 복사되었습니다.
댓글0