[비즈니스포스트] 전기차에서 주력 에너지원으로 사용되는 리튬-이온 배터리의 대체제로 나트륨-이온 배터리가 주목받고 있다는 분석이 나왔다.

3일(현지시각) 워싱턴포스트는 최근 미국 배터리 업계에서는 리튬 배터리를 대체할 차세대 제품으로 나트륨 배터리에 주목하고 있다고 보도했다.

나트륨 배터리는 작동 방식은 리튬과 흡사하지만 충방전 과정에서 전류를 나르는 이온 종류가 리튬에서 나트륨으로 바뀐 이차전지다. 제조 과정에서 리튬, 니켈, 코발트를 사용하는 리튬 배터리와 달리 나트륨, 철, 망간을 활용한다.

미국 이차전지 기업 '나트론 에너지'는 지난달 노스캐롤라이나주에 연간 24기가와트 규모 나트륨 배터리를 생산할 수 있는 공장을 건설한다고 발표했다. 전기차 2만4천 대가 필요한 이차전지를 공급할 수 있는 수준이다.

나트론 에너지는 해당 설비를 통해 자사의 나트륨 배터리 제조 역량을 약 40배 확대하게 된다.

워싱턴포스트에 따르면 나트론 에너지를 포함한 미국 배터리 업계 전반에 걸쳐 나트륨 배터리 생산량은 지속적으로 증가하고 있다.

업계에서 나트륨 배터리에 주목하는 이유는 리튬 배터리가 생산 공정 문제로 노동 환경이 위험한 데다 환경 영향이 크기 때문이다. 리튬 배터리가 핵심 소재로 사용하는 리튬과 코발트는 채굴 과정에서 주변 환경이 심각하게 오염되는 문제가 있다.

전문가들 평가에 따르면 나트륨 배터리는 리튬보다 안전할 뿐만 아니라 상대적으로 환경 영향도 적고 생산단가도 저렴하다.

양국선 한양대 에너지공학 교수는 워싱턴포스트와 인터뷰에서 "많은 사람들이 리튬 배터리를 핸드폰과 차량 분야에서 심장 같은 존재로 인식하고 있다"며 "다만 리튬 배터리의 가장 큰 단점은 리튬, 니켈, 코발트 같은 값비싼 광물을 사용한다는 점"이라고 말했다.

수명 측면에서도 나트륨 배터리가 리튬 배터리보다 우수한 것으로 파악됐다.

웬델 브룩스 나트론 에너지 최고경영자(CEO)는 워싱턴포스트를 통해 "우리 제품들은 최대 수백만 회의 충전 사이클을 갖고 있다"며 "반면 리튬 배터리는 충전 사이클이 최대 5천 회에 그쳐 더 빨리 마모된다"고 설명했다.

나트륨 배터리가 아직 본격적으로 리튬 배터리를 대체하지 못한 이유는 대규모 생산이 가능할 정도로 기술 개발이 되지 못했기 때문이다.

일부 전문가들은 이 점을 들어 나트륨 배터리가 빠른 시일 안으로 리튬 배터리를 대체하기는 어려울 것이라고 지적했다.

기술 컨설팅 기업 '엑스포넌트'의 수석 엔지니어 키스 비어스는 워싱턴포스트와 인터뷰에서 "모든 나트륨 배터리가 똑같은 방식으로는 제조되지 않으며 일부 나트륨 배터리에도 리튬 배터리와 비슷한 화학 물질이 들어가면 환경 영향도 비슷해질 것"이라며 "아직 개발도 다 끝나지 않은 기술이다 보니 빠르게 리튬 배터리의 대체제가 되긴 어려울 것으로 보인다"고 말했다.

에너지 밀도가 낮아 같은 용량 리튬 배터리 대비 나트륨 배터리 무게가 3배 더 나간다는 점도 문제로 지적됐다.

젠스 피터스 스페인 알칼라 대학교 교수는 워싱턴포스트를 통해 "무게와 에너지 밀도 문제는 기술 발전으로 해결할 수 있을 것"이라며 "다만 나트륨 배터리가 게임 체인저급까지는 되지 못할 것"이라고 강조했다. 손영호 기자