전영민 해군소령/제공=해군

해군 장교가 작성한 학술논문이 세계적 권위를 자랑하는 첨단 에너지분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)’에 등재됐다.
이 학술지는 첨단 에너지·화학 분야 SCI급 저널 중 상위 1.7%에 해당되는 세계 최상급 수준의 학술지이다.
전영민 소령은 해당 논문의 제1저자로 연세대 위탁교육 석사과정 재학 중 이 같은 성과를 냈다.
지난 11월 9일자로 게재된 논문은 ‘리튬 덴드라이트 형성 억제 및 양이온의 선택적 운반 가속화 특성을 갖는 고분자 점토 나노 복합체 고체 전해질’이다.
현재 상용화된 액체 전해질 기반의 리튬 배터리가 가진 안전성 문제를 해결하기 위해 고체 상태 전해질을 적용한 ‘고체 리튬 배터리’에 관한 내용을 담고 있다.
배터리에 액체 대신 고체 전해질을 적용하면 폭발이나 화재 위험성이 현저히 줄어들 수 있어 안전성과 신뢰성이 향상된다.
그러나 고체 배터리의 성능은 기존 상용 배터리 수준에 미치지 못하는 것이 가장 큰 문제였다.
전 소령의 이번 논문은 유기 고분자와 친환경 소재인 점토(Clay)를 접목시킨 고체 전해질을 개발한 것이다.
리튬이온의 전달율과 전도도를 향상시켜 배터리 성능을 획기적으로 증가시켰다.
또 기존의 리튬 이온 배터리뿐만 아니라 차세대 고용량 전지로 평가받는 ‘리튬-메탈배터리’에도 적용될 수 있는 가능성을 보여줬다.
리튬 배터리는 다른 배터리보다 가볍고 성능이 우수하면서도 지속적인 충전과 방전이 가능한 2차 전지다.
해군의 어뢰를 비롯한 다양한 군 무기체계에 폭넓게 사용되고 있다.
또한 리튬 배터리는 4차 산업혁명 ‘스마트 네이비’ 구현을 목표로 하고 있는 해군의 다양한 미래 무기체계에 도입될 핵심 에너지원으로 각광받고 있다.
따라서 전 소령의 이번 논문은 미래 해군의 무기체계 발전과 운용을 위한 연구 성과로 평가된다.
지도 교수인 박종혁 연세대 화공생명공학과 교수는 “자연계에 무한히 존재하는 친환경적이고 값이 저렴한 재료를 리튬 배터리 분야에 접목시킨 것으로, 향후 리튬 배터리를 사용하는 제품들의 폭발사고를 막는 데 기여할 것”이라면서 “석사과정 중 해외 저명 SCI 학술지에 제1저자로 논문을 게재하는 것은 매우 탁월하고 이례적인 일”이라고 평가했다.
해군 병기병과 장교인 전 소령은 “해군 장교로서 우리 군의 ‘스마트 네이비’ 구현에 기여할 수 있도록 연구 성과를 얻은 것에 대해 자부심을 느낀다”며 “실무에 복귀해서 교육기간 동안 얻은 전문지식을 활용해 해군 무기체계 발전에 기여할 수 있도록 더욱 노력하겠다”고 전했다.

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