전고체 배터리 풀라인업 구축…정부, 차세대 배터리에 1824억 쏟는다

고분자계 개발 착수…웨어러블 기기부터 전기차까지 전방위 적용
산화물·황화물 이어 3대 기술체계 완성…'초격차' 배터리 산업 육성

▲ 삼성SDI가 3월 개최된 '인터배터리 2025'에서 46파이 배터리 라인업을 공개했다. (사진제공=삼성SDI)

정부가 차세대 배터리 기술 주도권 확보를 위한 전고체 배터리 연구개발(R&D)에 팔을 걷어붙였다. 웨어러블 기기부터 전기차까지 차세대 전고체 배터리 상용화 R&D 풀라인업을 완성, 국내 배터리 산업의 초격차 기술 확보는 물론 포트폴리오 다변화도 이룬다는 목표다.

산업통상자원부는 고분자계 전고체 배터리 개발을 시작으로 1824억 원 규모의 예산을 투입해 고분자·산화물·황화물계 전고체 배터리 ‘풀라인업’을 구축한다고 19일 밝혔다.

고분자계 전고체 배터리 개발 사업은 2025년부터 2028년까지 총 358억 원(국비 250억 원, 민간 108억 원)을 투입해 진행된다. 주요 참여기관은 아모그린텍, 충남대학교, 한국광기술원 등이다. 이번 기술은 스마트워치, 무선 이어폰, VR 헤드셋, 스마트링 등 웨어러블 기기에 최적화된 경량·고에너지밀도·고안전성 배터리를 목표로 한다.

산업부 관계자는 “고분자계 전고체 배터리는 인체 밀착형 소형 전자기기에 탑재돼 충전 부담은 낮추고 화재 위험성은 줄일 수 있다”라며 “웨어러블 시장의 핵심 기술로 자리 잡을 것”이라고 기대감을 드러냈다.

이로써 정부는 앞서 추진 중인 산화물계 및 황화물계 기술에 더해 전고체 배터리 3대 핵심 분야를 모두 포괄하는 기술 체계를 완성하게 됐다.

산화물계 전고체 배터리는 ‘기판실장용 초소형 적층 세라믹 전고체 배터리’ 개발을 목표로 2023년부터 2026년까지 294억 원(국비 212억 원, 민간 82억 원)을 투입 중이다. 이 배터리는 전자기기의 보조전원으로 사용되며, 저전력 기반 고안전성 배터리 기술로 주목받고 있다.

황화물계 전고체 배터리는 중대형 전기차용 배터리를 대상으로 개발이 진행된다. 정부는 2024년부터 ‘친환경 모빌리티용 고성능 차세대 이차전지 기술개발 사업’을 통해 2028년까지 1172억 원을 투입할 계획이다. 이 사업은 전고체 배터리 외에도 리튬금속, 리튬황 배터리 기술까지 포함하며 셀 제조사와 산·학·연이 공동으로 참여한다.

리튬금속 배터리는 얇고 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있고, 리튬황 배터리는 기존의 고가 금속 대신 저가의 황을 사용하는 경량·저비용 배터리로 주목받고 있다.

윤성혁 산업부 첨단산업정책관은 “3개 유망 전고체 기술 개발이 완성되면 국내 배터리 산업의 초격차 기술 확보 및 포트폴리오 다변화에 크게 기여할 것”이라며 “전고체 외에도 나트륨·인산철 등 배터리 기술 투자를 적극적으로 지원해나가겠다”고 말했다.