🔥 리튬이온 배터리 화재 막는다! ‘열폭주’ 억제할 인계 전해질 기술 개발

 

📘 목차

• 📘🚨 왜 배터리가 폭발할까?
• 📘🧪 고려대 연구팀, 인 기반 난연 전해질로 해답 제시
• 📘⚙️ 이 기술이 왜 그렇게 중요한가요?
• 📘🧾 마무리

📘🚨 왜 배터리가 폭발할까?

최근 전기차, 전동킥보드, 전기자전거에서 충전 중 폭발 사고가 잇따르며, 리튬이온 배터리의 안전성에 대한 우려가 커지고 있습니다.
이 사고들의 핵심 원인은 바로 '열폭주(Thermal Runaway)' 현상입니다.

💥 열폭주란?
배터리에 외부 충격이나 과열이 발생하면 내부 화학반응이 가속화되고, 이로 인해 온도가 급상승해 발화·폭발로 이어지는 현상입니다.

 

이때 불이 쉽게 붙는 유기 전해질이 문제를 더욱 키우죠.
이에 따라 최근 연구들은 ‘난연성 전해질’, 즉 불이 잘 붙지 않는 배터리 소재 개발에 집중되고 있습니다.

 

 

📘🧪 고려대 연구팀, 인 기반 난연 전해질로 해답 제시

2025년 6월 17일, 고려대학교 유승호 교수팀이 인(P) 기반의 난연성 첨가제를 활용한 전해질 설계 기술을 발표했습니다.
해당 연구는 세계적인 학술지인 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’(Advanced Energy Materials) 3월 26일 자 표지 논문으로도 선정됐습니다.

 

📘⚙️ 이 기술이 왜 그렇게 중요한가요?

리튬이온 배터리는 오늘날 모든 스마트 기기와 전기 모빌리티의 핵심 에너지 원천입니다.
그런데 이 배터리는 한 가지 치명적인 약점을 가지고 있습니다.
바로 ‘안전성’, 그중에서도 ‘열폭주(Thermal Runaway)’ 현상입니다.

🔥 열폭주 현상이란?

배터리가 과열되거나 외부 충격을 받으면
→ 내부의 전해질이 반응하면서 열을 내고
→ 이 열이 또 다른 반응을 유발해 온도가 급격히 상승
→ 결국 폭발이나 화재로 이어지는 연쇄 반응입니다.

즉, 한 번 시작되면 사람이 개입할 틈도 없이 위험이 커지는 일종의 ‘배터리 도미노 현상’이죠.

🧪 기존의 해결법은 한계가 있다

그동안 업계에서는 **‘난연성 전해질’**을 첨가해 이 문제를 막으려 했습니다.
가장 많이 쓰인 방식이 불소(F) 기반 첨가제인데, 문제는…

• ❌ 가격이 비싸다
• ❌ 배터리의 전기적 성능을 떨어뜨린다
• ❌ 환경 유해성·독성 우려도 존재한다

결국 **“안전성을 높이려면 성능을 희생해야 했다”**는 딜레마가 있었던 겁니다.

✅ 인(P) 기반 기술이 ‘게임체인저’가 될 수 있는 이유

고려대 연구팀이 주목한 인(P) 기반 첨가제는
기존 방식의 단점을 대부분 해결하면서도, 다음과 같은 실용적인 장점을 갖습니다.

핵심 장점	설명
🔥 우수한 난연 성능	소량으로도 열폭주 억제 가능
💰 낮은 제조 비용	불소계보다 원료가 저렴함
🧪 전해질 성능 영향↓	배터리 출력과 수명에 미치는 영향이 적음
♻️ 환경·인체 안전성 ↑	연소 시 독성 물질 적음

 

즉, 성능 저하 없이 안전성을 높일 수 있는 현실적인 대안이라는 뜻입니다.

🚗 실생활에 어떤 변화가 생길까?

이 기술이 상용화되면, 다음과 같은 변화가 기대됩니다.

1. 전기차 사고 리스크↓

• 지하주차장 화재, 충전 중 폭발 사고 등의 발생 빈도 대폭 감소
• 보험사와 제조사 입장에서도 리스크 비용↓, 보증 조건 완화 가능

2. 전동킥보드, 자전거 등 개인 모빌리티 안전성↑

• 아파트 내부나 실내 보관 시에도 발화 걱정 ↓
• 사용자 신뢰도 및 구매 의사 증가

3. 가정용 ESS·스마트 기기 배터리 안전 강화

• 태양광 에너지 저장 시스템, 고급형 노트북·드론 등에도 확대 가능
• 학교·공공기관 ESS 화재 문제 해결 가능성

📌 왜 지금 이 기술이 필요할까?

• 🔺 전기차 시장 급팽창: 2025년 전 세계 EV 비중은 20% 이상
• 🔺 배터리 밀집도 증가: 소형 기기에도 고용량 배터리 장착 중
• 🔺 배터리 재사용 시대 진입: 중고 배터리 ESS화 확대 → 안전성 더 중요
• 🔺 정부 규제 강화: 배터리 인증 기준과 안전 기준 강화 중

결국, 이 기술은 단순한 소재 개선이 아니라, 전체 배터리 산업의 방향을 바꾸는 열쇠가 될 수 있습니다.

💬 지금 이 순간에도 여러분이 사용하는 스마트폰, 킥보드, 전기차 안에는 리튬이온 배터리가 들어 있습니다.
그 배터리가 더 안전해지면, 우리의 삶 전체가 더 안전해지는 것이죠.

 

📘🧾 마무리

고려대 연구팀의 인계 전해질 기술은, 단순한 배터리 개선을 넘어 전기차와 스마트기기의 안전성에 실질적 기여를 할 수 있는 미래형 솔루션입니다.
배터리 화재의 핵심 원인인 열폭주를 잡을 수 있다는 점에서, 상용화 기대감이 매우 높습니다.