나무를 원료로 휘어지는 종이 배터리를 만들 수 있는 원천기술을 국내 연구진이 세계 최초로 개발했다.

산림청 국립산림과학원은 30일 “플렉시블 종이 리튬이온전지를 만드는 원천기술을 확보했다”고 밝혔다. 이 배터리는 나무에서 추출한 셀룰로오스로 만든 나노종이 분리막과 전극을 이용해 만드는데 휘어지는 특성을 갖고 있다.  이번 연구는 국립산림과학원과 울산과학기술대학교가 공동으로 진행했다.

나노종이는 종이의 원료인 셀룰로오스 입자를 나노 크기로 분쇄해 만든 새로운 형태의 유연한 종이를 뜻한다. 분리막은 리튬이온전지의 음극과 양극을 나누는 얇은 막이다.

윤영균 국립산림과학원장은 “기존 플라스틱 소재로 만든 분리막을 나노종이 분리막으로 대체해 전극 간 계면이 매우 안정적”이라며 “외부압력에 의해 형태가 변형돼도 전지성능을 구현할 수 있다”고 말했다.

산림과학원은 휘어지는 종이 배터리를 2~3년 안에 상용화한다는 목표를 세웠다. 상용화에 성공하게 되면 이 배터리는 고부가가치 전기화학 소재로 활용돼 다양한 모습으로 쓰일 수 있다.

휘어지는 종이 배터리는 스마트워치나 스마트밴드 등 웨어러블 기기 등에도 활용될 수 있다. 외부압력에도 모양이 변하지 않기 때문에 옷이나 둘둘 말 수 있는 '롤업 디스플레이' 전지로도 사용될 수 있다.

웨어러블 기기는 손목 등에 착용하기 때문에 휘는 배터리가 제품 성공의 핵심으로 떠오르고 있다. 이 때문에 LG화학과 삼성SDI는 휘는 배터리 개발에 전력을 쏟고 있다.

심수민 KT경제경영연구소 연구원은 “웨어러블 기기 보급확산에 가장 중요한 기술적 요소는 휘는 배터리, 휘는 전자회로, 휘는 디스플레이”라며 “플렉서블 소재산업이 발전해야 웨어러블 기기의 미래도 앞당겨질 것”이라고 내다봤다.

웨어러블 기기 출하량은 2018년 3억 개에 이를 것으로 보인다. 이 때문에 휘는 전지의 시장규모도 2011년 2300억 원에서 2018년 5조 원으로 급성장할 것으로 전망된다. [비즈니스포스트 이계원 기자]