'2차전지' 한계를 뛰어넘은 선구자

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제14회 홍진기 창조인상 수상자
홍진기 창조인상은 대한민국 건국과 산업 발전기에 정부·기업·언론 분야에서 창조적인 삶을 실천하는 데 힘을 쏟았던 고(故) 유민(維民) 홍진기 중앙일보 회장의 유지를 기리기 위해 2010년 제정됐다. 열네 번째 영예를 안은 올해 수상자들은 시대를 선도하는 혁신적인 창의성을 바탕으로 대한민국의 힘과 긍지를 세계에 떨치고 새 비전을 제시했다는 평가를 받았다. 심사는 김명자 KAIST 이사장, 권오경 한양대 석좌교수, 유욱준 과학기술한림원장, 송호근 한림대 석좌교수, 김은미 서울대 교수, 유홍준 명지대 석좌교수, 이건용 전 한국예술종합학교 총장이 맡았다. 김명자 심사위원장은 “인류문명의 대전환기에서 돋보이는 창의성과 혁신성으로 우리 사회에 비전을 제시하고 있는 젊은 세대 리더를 발굴 상찬하면서 희망을 봤다”고 말했다.

■ 유민(維民) 홍진기(1917~86)
한국 최초 민간 방송인 동양방송(TBC)을 설립하고 중앙일보를 창간해 한국의 대표 언론으로 키웠다.


“2차전지는 반도체 이상으로 중요한 핵심 산업입니다. 게다가 2025년이 되면 반도체 시장의 규모를 넘어서게 됩니다. 우리나라는 운이 좋게도 이 둘을 모두 가지고 있습니다. 대한민국이 반도체에 이어 2차전지 기술까지 세계를 선도하는 국가가 된다면 명실상부한 선진국이 될 겁니다.”

지난 16일 서울대 관악캠퍼스 연구실에서 만난 강기석(47) 서울대 재료공학부 교수는 모빌리티(mobility) 시대 속 2차전지 시장의 중요성을 강조했다.

그는 우리나라 대표 경쟁력 중 하나인 2차전지 산업의 현재와 미래를 이끌어 가는 인재다. 리튬이온으로 대표되는 현세대 2차전지의 성능 향상뿐 아니라 현재 전극 소재의 한계를 돌파할 수 있는 차세대 2차전지의 핵심 소재 또한 개발하고 있다.

강 교수는 구체적으로 기존 리튬이온 2차전지 양극 소재의 한계를 벗어난 신개념 ‘나노복합소재’를 바탕으로 한 고성능 전극 개발에 성공했다. 또 상용 하이니켈 양극 소재의 합성 비밀을 세계 최초로 밝혀냈다. 현재의 리튬이온 전지의 경우 성능을 올리기 위해 양극 소재인 니켈 함량을 높이는 연구가 경쟁적으로 이뤄지고 있다. 강 교수는 또 궁극의 차세대 2차전지로 평가받는 리튬공기 전지를 위한 고출력 촉매 개발에 성공하고, 저출력 메커니즘을 세계 최초로 규명했다. 현재의 2차전지가 무거운 이유는 양극재 안에 전이금속으로 쓰는 니켈과 코발트 때문이다. 리튬공기 전지는 양극재로 산소를 쓰기 때문에 기존 배터리보다 가벼울 수밖에 없다. 강 교수는 “전이금속 대신 공기 중 산소를 이용하면 에너지 밀도가 10배 이상 높아진다”면서 “문제는 이 경우 충전이 어렵다는 것인데, 우리는 여기에 작동하는 촉매를 개발했다”고 말했다.

이 같은 강 교수의 연구성과는 2차전지 산업을 이끌고 있는 국내 대기업들과 협업으로 이뤄지고 있다는 점에서 더욱 높게 평가받는다. 지난 10년간 삼성SDI, LG에너지솔루션, 현대자동차와 연구협력을 진행해 오면서 개발한 신소재의 기술이전은 물론, 2차전지 산업의 애로기술 해결에도 기여해 왔다. 강 교수의 연구는 국제적으로도 높게 평가받고 있다. 최근 15년간 세계 최고 학술지인 네이처와 사이언스에 10여 편을, 자매지를 포함하면 27편 이상의 논문을 발표했다. 연구 논문의 피인용 횟수는 4만2000여 회에 달한다. 그는 이런 역량을 인정받아 2020년부터 사이언스의 편집위원(reviewing editor)으로 선임돼 활동하고 있다.

현택환 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단 단장 겸 서울대 화학생물공학부 교수는 “강 교수는 국내 2차전지 분야의 미래이자 선두 주자로서 고출력, 고용량의 전극 재료를 성공적으로 개발했다”며 “창의적인 연구를 통해 학문적으로도 새로운 영역을 개척하고 있는 젊은 과학자로 학문적인 성과를 넘어 과학인이 갖춰야 할 덕목까지 두루 갖췄다”고 말했다.

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◆강기석(1976년생)
▶서울대 재료공학과-MIT 재료공학 박사
▶KAIST 재료공학과 교수
▶서울대 재료공학부 교수(2014 ~)
▶서울대 차세대이차전지센터장(2021~ )
▶대한민국 최고과학기술인상(2016)
▶대한민국 공학한림원 젊은공학인상(2019)

최준호 과학·미래 전문기자, 논설위원 joonho@joongang.co.kr

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