LG화학의 리튬-황 배터리를 활용한 무인기가 성층권 시험비행에 성공했다.

LG화학은 10일 한국항공우주연구원이 개발한 고고도 장기 체공 태양광 무인기(EAV-3)에 LG화학의 리튬-황 배터리를 탑재해 성층권 환경에서 비행하는 시험에 성공했다고 이날 밝혔다.
 

리튬-황 배터리를 활용해 비행 테스트를 진행한 것은 LG화학이 국내에서 처음이다.

EAV-3는 고도 12km 이상 성층권에서 태양 에너지와 배터리를 동력으로 나는 소형 비행기로 날개 길이는 20m, 동체 길이는 9m다.

무인기(EAV-3)는 날개 위 태양전지판으로 충전을 하며 낮에는 태양전지와 배터리 전력으로 비행하고 밤에는 낮에 배터리에 충전된 전력으로 비행한다.

LG화학은 8월30일 한국항공우주연구원 고흥 항공센터에서 무인기(EAV-3)에 리튬-황 배터리를 탑재한 뒤 오전 8시36분부터 오후 9시47분까지 13시간가량 비행 테스트를 진행했다.

이번 비행 테스트에서 무인기(EAV-3)는 국내 무인 비행기로는 전례가 없는 고도 22km를 비행해 무인기 기준 국내 성층권 최고 고도 비행 기록을 달성했다. 

또한 총 13시간의 비행 가운데 7시간을 일반 항공기가 운항할 수 없는 고도 12~22km의 성층권에서 안정적 출력으로 비행했다.

이번 비행 테스트는 영하 70도의 낮은 온도와 대기압이 지상과 비교해 25분의 1수준인 진공에 가까운 성층권의 극한 환경에서도 차세대 배터리인 리튬-황 배터리의 안정적 충전과 방전 성능을 확인했다는데 큰 의미가 있다고 LG화학은 설명했다.

리튬-황 배터리는 리튬이온 배터리를 대체할 차세대 배터리 가운데 하나로 양극재에 황탄소 복합체, 음극재에 리튬 메탈 등 경량 재료를 사용해 무게 당 에너지 밀도가 기존 리튬이온 배터리보다 1.5배 이상 높은 배터리다. 

기존 리튬이온 배터리보다 가볍고 희귀 금속을 사용하지 않아 가격 경쟁력이 뛰어난 것이 장점으로 꼽힌다.

또한 전기차뿐만 아니라 장기 체공 드론 및 개인용 항공기 등 미래 운송수단의 성능을 좌우하는 핵심부품으로 꼽혀 세계 각국에서 개발을 위한 경쟁이 치열하다.

LG화학 미래기술연구센터 혁신전지 프로젝트팀은 1년 6개월 동안 성층권의 환경과 유사한 극한의 환경을 재현해 낮은 온도와 기압에서 리튬-황 배터리 연구를 진행했다.

LG화학은 앞으로 추가적 리튬-황 배터리 시제품을 생산해 수일 이상의 장기 체공 비행을 시연하기로 했다.

또한 에너지 밀도가 현재 리튬이온 배터리의 2배 넘는 리튬-황 배터리를 2025년 이후 양산할 계획을 세웠다.

노기수 LG화학 최고기술경영자(CTO) 사장은 “이번 비행 테스트를 통해 높은 에너지 밀도의 차세대 배터리 분야에서 세계 최고 수준의 기술력을 입증했다”며 “앞으로 차세대 배터리 분야에 연구개발을 집중해 세계시장에서 주도권을 더욱 공고히 해가겠다”고 말했다. [비즈니스포스트 성보미 기자]