자신이 작성한 학술논문이 첨단 에너지분야 세계 최고 권위의 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’에 등재된 전영민 소령(진)이 리튬배터리를 제작·조립하는 글러브박스 앞에서 포즈를 취하고 있다. 글러브박스는 외부와의 접촉을 차단해 밀폐된 환경을 조성하는 장비로, 공기에 노출되면 불안정해지는 알칼리 금속 리튬을 다루기 위해 활용된다. 해군 제공

현역 해군 장교가 작성한 학술논문이 전군 최초로 첨단 에너지 분야 세계 최고 권위의 국제학술지인 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)’에 등재됐다. ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’는 첨단 에너지화학 분야 SCI급 저널 중 상위 1.7%에 해당하는 세계 최상급 수준의 학술지다.

해군 병기병과 장교인 전영민 소령(진)은 연세대 위탁교육 석사과정 중 해당 논문의 제1저자로 이름을 올렸다. 지난달 9일 학술지에 등재된 전 소령(진)의 논문 제목은 ‘리튬 덴드라이트 형성 억제 및 양이온의 선택적 운반 가속화 특성을 갖는 고분자 점토 나노 복합체 고체 전해질(Polymer-Clay Nanocomposite Solid-State Electrolyte with Selective Cation Transport Boosting and Retarded Lithium Dendrite Formation)’로 상용화된 액체 전해질 기반 리튬배터리의 안전성 문제 해결을 위한 고체 전해질 적용 고체 리튬배터리에 관한 내용을 담고 있다.

배터리에 액체 대신 고체 전해질을 적용하면 폭발이나 화재 위험성이 현저히 줄어 안전성과 신뢰성이 크게 향상된다. 하지만 고체 배터리의 성능이 기존 상용 배터리에 미치지 못하는 것이 가장 큰 문제였다.

전 소령(진)의 이번 논문은 유기 고분자와 친환경 소재인 점토를 접목한 고체 전해질 개발로 리튬이온의 전달률과 전도도를 향상해 배터리 성능을 획기적으로 증가시킨 것이 돋보인다. 또한 기존의 리튬이온배터리뿐만 아니라 차세대 고용량 전지로 평가받는 ‘리튬-메탈 배터리’에 적용될 가능성을 보여준 것도 주목할 부분이다.

현재 리튬배터리는 가볍고 성능이 우수하면서도 지속적인 충전과 방전이 가능해 해군의 어뢰를 비롯한 다양한 군 무기체계에 폭넓게 사용되고 있다. 아울러 4차 산업혁명 시대에 ‘스마트 네이비’ 구현을 추진 중인 해군의 다양한 미래 무기체계에도 핵심 에너지원으로 사용될 예정이다. 따라서 전 소령(진)의 이번 논문은 미래 해군의 무기체계 발전과 운용, 지속적인 관리 측면에서 큰 성과를 거둔 것으로 평가된다.

전 소령(진)을 지도한 연세대학교 화공생명공학과 박종혁 교수는 “해당 연구결과는 자연계에 무한히 존재하는 친환경적이고 저가의 재료를 리튬배터리 분야에 접목해 전기자동차 등 리튬배터리를 사용하는 제품들의 폭발사고를 방지한다는 점에서 큰 의미가 있다”며, “석사과정 중 해외 저명 SCI 학술지에 제1저자로 논문을 게재한 것은 매우 이례적인 것으로 전 소령(진)의 탁월한 연구능력과 성실성이 입증된 것”이라고 극찬했다.

전 소령(진)은 “해군 장교로서 우리 군의 스마트 네이비 구현에 기여할 수 있는 연구 성과를 거둬 큰 자부심을 느낀다”며, “교육 기간 얻은 전문지식을 실무에서도 활용해 해군 무기체계 발전에 기여하겠다”는 소감을 밝혔다. 노성수 기자

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