우리 대학교 배터리공학과 류원희 교수 연구단이 과학기술정보통신부가 추진하는 '2026년도 미래 혁신 선도형 이차전지 원천기술개발 사업'의 '리튬공기전지 초고에너지밀도 원천기술개발' 과제에 선정됐다.

리튬공기전지는 차세대 이차전지 후보 중 가장 높은 수준의 에너지밀도를 구현할 수 있어 이른바 '꿈의 배터리'로 불리는 미래 전지 기술이다. 최근 세계 최대 배터리 기업인 CATL도 리튬공기전지 상용화를 위한 기술 개발에 나선 가운데, 이번 과제는 국내 리튬공기전지 핵심 원천기술을 선제적으로 확보한다는 점에서 의미가 크다.

이번 과제는 '초경량 DIET 기반 소재–셀 통합설계형 리튬공기전지 기술 개발'을 주제로 2026년 7월부터 2030년 12월까지 총 4년 6개월간 정부지원금 90억 원(연 20억 원) 규모로 수행된다. 올해 3월 우리 대학교 배터리공학과에 부임한 류원희 교수가 총괄 연구책임자를 맡고, 연세대학교를 주관기관으로 건국대학교, 성균관대학교, 중앙대학교, 한국과학기술연구원(KIST), 한국과학기술원(KAIST), 한양대학교가 함께 참여한다. 우리 대학교에서는 배터리공학과 이기웅 교수도 연구진으로 참여한다.

리튬공기전지는 공기 중 산소를 양극 활물질로 활용해 기존 리튬이온전지의 에너지밀도 한계를 넘어설 수 있는 차세대 전지로, UAM(도심항공교통), 드론, 무인 모빌리티 등 경량·고에너지 전원이 필요한 미래 산업에서 활용 가능성이 높다. 그러나 높은 충·방전 과전압과 낮은 가역성, 전극·전해질의 열화, 셀을 구성하는 비활성 소재의 높은 중량 등으로 인해 이론적 성능을 실제 셀 수준에서 구현하는 데에는 여전히 한계가 있다.

연구단은 이러한 난제를 해결하기 위해 요소별 핵심 소재의 혁신과 초경량 셀 구조를 연계하는 DIET 기반 소재–셀 통합설계 전략을 적용할 계획이다. 이를 통해 기존의 개별 소재 중심 연구를 넘어 실제 셀 수준에서 높은 에너지밀도와 장기 안정성을 동시에 구현하는 리튬공기전지 원천기술을 확보하고, 향후 UAM과 드론 등 미래 모빌리티 분야에서 우리나라의 차세대 배터리 기술 경쟁력을 높이는 데 기여할 전망이다.

류원희 교수는 "리튬공기전지는 오랫동안 '꿈의 배터리'로 주목받아 왔지만, 실제 셀 수준에서 높은 에너지밀도와 장기 안정성을 동시에 구현하는 것이 여전히 큰 과제로 남아 있다"며 "이번 연구를 통해 소재부터 셀까지 아우르는 핵심 원천기술을 확보하고, 우리나라가 차세대 리튬공기전지 기술을 선도하는 데 기여하겠다"고 밝혔다.