17일 제45회 동기술강연회 성료 … 銅 산업 발전 방향타 역할

사단법인 동기술연구조합(이사장 조시영)이 5월 17일 오후 성균관대 수원캠퍼스 제1종합연구동에서 제45회 동및동합금기술강연회를 개최했다. 이 행사는 동공업협동조합과 연구조합이 주관하고 산업통상자원부와 본지에서 후원하여 상하반기에 걸쳐 매년 두 차례씩 진행된다.

80여명의 업계 관계자들이 참석한 가운데 진행된 이번 강연회에서는 다양한 주제 발표가 이뤄져 업계의 많은 관심을 끌었다.

조시영 이사장은 “현재 글로벌 경기 회복이 지연되고 있고 국내 기업들은 고물가·고환율·고금리 등 3고 현상에 힘든 시기를 겪고 있지만 현재의 위기를 돌파하기 위해서는 무엇보다 신기술, 신제품 개발이 중요하다”면서 “이번 동기술강연회가 산업 발전의 방향타 역할이 되기를 바란다”고 밝혔다. 

강연회 첫 번째 순서로 인하대학교 제조혁신대학원의 성시영 교수가 ‘전기자동차의 핵심은 무엇인가’란 주제로 발표했다. 성 교수는 테슬라 model-Y 벤치마킹 분석 결과를 바탕으로 전기차 기술의 핵심에 대해 설명했다. 

자동차가 구동할 때 발생하는 부하를 만들기 위해서는 내연기관 차량은 변속기를 필요로 하는데, 전기차는 인버터를 사용하여 이상적인 구동 토크 구현이 가능하다. 또한 전기차는 내연기관 차량의 공조장치에 그치지 않고 열관리 시스템이 매우 중요한 역할을 한다. 냉방이나 난방을 켰을 때의 배터리 성능 저하 이슈가 있기 때문이다. 

열관리는 전기차 시대 경쟁력을 좌우할 핵심 기술로 꼽힌다. 열에너지를 효율적으로 관리해야 전기차 편의성을 높이면서 주행거리를 늘릴 수 있다. 배터리로부터 모든 에너지를 공급받는 전기차 특성상 에너지 효율은 늘 고민거리다. 미래 전기차 기술로 열 관리가 주목되는 이유다. 성 교수는 열 전도 특성이 매우 높은 동 소재가 전기차의 열관리 시스템에서 매우 중요한 역할을 하고 있다고 설명했다. 

이어 한국화학융합시험연구원의 임광수 박사는 ‘이차전지 핵심소재와 시험분석 방법 개발’에 대해 발표했다. 임 박사는 지난 2017년에 330억 달러 규모였던 리튬이온배터리 시장은 2025년에 1,600억 달러로 성장하고 메모리 반도체 시장은 1,300억 달러에서 1,490억 달러로 발전할 것으로 전망된다. 현재 전기차 제조원가의 40%를 배터리가 차지하며, 배터리 전체 원가의 57%는 양극재(40%)와 음극재(17%)가 차지하고 있다. 이에 따라 이차전지 원재료 가격 변동에 따른 수급 불안정 이슈가 있으며, 폐배터리 재활용 산업에 대한 관심도 커지고 있다. 

임 박사는 폐배터리 재활용을 위한 인증 기준을 마련하고 황산코발트, 황산니켈, 황산망간, 탄산리튬, 수산화리튬 등 튜표준물질 개발과 표준화 필요성이 커지고 있다고 설명했다. 

이어 인하대학교 첨단소재공정공학부 현승균 교수가 ‘다공성 구리의 제조 및 응용’에 대해 강연했다. 리튬을 음극재로 쓰는 리튬금속 이차전지는 상용 리튬이온전지에 비해 높은 에너지밀도로 차세대 이차전지로 각광받고 있다. 하지만 전지의 단락을 유발하는 나뭇가지 모양의 결정인 덴드라이트가 음극에 생겨 고장이나 폭발로 이어질 수 있다. 또한 전극 표면에 덴드라이트가 형성되면 리튬 이온의 이동이 원활하지 못해 전지 효율과 수명이 줄어든다. 이에 대한 해결방안으로 다공성 구리 집전체 개발이 연구되고 있다. 

포항산업과학연구원 박우진 박사가 ‘RIST 동 판재 및 선재 개발 현황’에 대해 소개했다. RIST는 국내 미가동 설비 및포스코그룹의 내부역량을 활용하여 Cu-Fe 합금 등 새로운 동합금 중심의 사업 진출 여부를 검토했다. 박 박사는 용해·주조기와 열처리로, 면삭기, 압연기 등 주요 설비의 제조기술을 연구하여 시제품을 생산하여 평가한 결과를 설명했다. 

마지막 순서로는 풍산 소재기술연구원의 박철민 원장이 ‘전기·전자 부품용 동합금 발전 현황’에 대해 소개했다. 주요 부문별로 주조와 소성가공, 열처리 등 각 공정별 기술의 발전 방향에 대해 설명했다. 주조 분야에서는 고특성 합금 성분의 변화에 대응한 기술과 리턴 스크랩 관리, 정련, 유해원소 관리 등의 기술 개발이 중요하다. 소성가공 부문에서는 부품의 경박단소화에 따른 박판 판재 제조, 강도와 전기전도도를 동시에 향상시키기 위한 제조공정, 집합조직 제어를 통해 가공성 향상, 표면처리 등의 기술 개발이 이뤄지고 있고, 열처리에서는 소재 특성 향상을 위한 공정, 에너지 절감 공정 등의 개발이 중요해지고 있다.  

한편 기술강연회 주제 발표에 앞서 인하대 현승균 교수가 동 관련 기술 개발에 공헌한 산학연 연구인에게 주어지는 동천학술상을 수상했다.