전지사업본부 전기차 배터리 연구원과의 만남

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미지의 세계를 탐구하는 탐험가, 배터리 연구원

 

 현재 하고 계신 일을 말씀해 주세요. 

  “LG화학 전지사업본부는 크게 소형전지 사업부, 자동차전지 사업부, ESS전지 사업부, 배터리연구소 이렇게 네 부분으로 나눌 수 있는데, 저는 배터리연구소에서 ‘차세대 전해질’을 개발하고 있습니다.  

 ‘차세대 전해질’에 대해 좀더 설명해 주시겠어요?

  “일단 전해질은 배터리의 4가지 구성 요소(양극, 음극, 전해질, 분리막) 중 하나입니다. 4가지 분야에서의 R&D가 모두 중요하다고 할 수 있는데요. 전해질은 ‘가장 개선할 수 있는 부분이 많은 영역’이라고 조심스럽게 말씀드릴 수 있을 것 같아요. 왜냐하면 현재 배터리의 전해질은 거의 액체로 구성되어 있거든요. 액체 전해질은 그 특성상 아무래도 불안요소가 있어요. 고체로 갈수록 안정성이 증가하기 마련이니까요. 그래서 현재 ‘차세대 전해질‘이라 부르는, 액체와 고체의 중간 형태인 젤(겔) 타입의 전해질을 개발하고 있어요.”

이정훈 과장은 학부에서는 화학을, 대학원에서는 전기화학을 전공했습니다. 그처럼 배터리 연구원 중에는 화학과 화학공학을 전공한 사람들이 많습니다.

 

 왜 연구 분야로 배터리를 선택하셨나요?

“오래 전부터 사람들은 에너지를 저장하길 꿈꿔왔거든요. 그게 현실이 된 것이 배터리 기술이죠. 2011년 제가 입사할 시점 즈음부터 전기차와 관련된 분야가 막 뜨기 시작했어요. 전기차 배터리뿐만 아니라 ESS나 웨어러블 배터리까지 다른 산업과의 연결고리가 증가하고, 수요도 점차 늘고 있었죠. 당시 학생으로서의 현실적인 생각에도 ‘배터리를 연구하면 굶어 죽진 않겠다’는 생각이 들었어요(웃음). 지금도 배터리 분야는 계속 갈 길이 멀고, 무궁무진한 발전 가능성을 가지고 있다고 생각해요.”

 

 대학원까지 공부를 하시다가 기업에 입사하신 이유가 궁금합니다.

  “대학원에서 기업과 관련된 프로젝트를 많이 했어요. 그 전에 논문을 통해서만 R&D를 할 때는 ‘과연 이 기술이 어떻게 쓰일까?’ 막연하게 다가왔는데, 어떤 결과물(Product)이 나오는 기업 프로젝트를 하니까 재미있더라고요. 그때 “내가 연구한 것들을 손으로 만질 수 있고, 눈으로 볼 수 있는 것으로 구현할 수 있으면 좋겠다”는 생각을 하게 됐어요.”

지식에서 머무는 기술이 아니라 사람들의 삶을 변화시키는 기술을 만들고 싶어 도전한 배터리 연구원의 길. 같은 이유로 이정훈 과장은 대학원 졸업 후 학교에 남을 것이냐, 떠날 것이냐의 기로에서 LG화학 입사를 선택합니다. LG화학 연구원으로서 사는 그의 삶은 어떨까요?

 

 학교가 아닌 기업의 연구원으로서 갖는 일장일단이 있을 것 같아요.

  “어떻게 보면 연구자들에게는 학교에 남아서 기술이 사업화가 되든 안 되든, 깊이 있게 연구해보고 싶다는 욕구가 있을 수 있잖아요. 그런데 LG화학에서도 사업화 여부와 크게 상관 없이 제한을 두지 말고 끝까지 연구해보라는 요청을 많이 받아요. 물론 큰 관점에서는 회사의 수익성과 연관이 있어야겠지만요.

그만큼 배터리 사업 분야에서 LG화학의 기술력이 다른 회사보다 앞서있다 보니 ‘정해진 길’이 없는 거죠. 선도 기업으로서 다양한 시도를 해봐야 하고, 또 할 수 있게 해주시거든요. 그래서 저는 학교와 큰 차이를 느끼지 못해요. 학문적인 갈증도 해소할 수 있고, 실제로 제가 연구한 기술을 현실에 적용할 수도 있으니 연구자들에게는 참 좋은 곳이죠.”  

 LG화학에 입사하신 후, 기억에 남는 연구가 있다면요?

  “2014년 당시 주목을 받았던 기술이 ‘고출력 자동차 배터리’였어요. 전기차 배터리는 ‘효율’과 ‘안정성’도 중요하지만 결국 ‘자동차를 타는 재미’도 중요하니까요. “가속이나 오르막길에서의 출력을 높이기 위해 배터리의 어떤 요소가 강화되어야 하는가”를 주제로 여러 분야의 연구원들로 TFT가 구성되었어요. 처음 정해진 목표가 너무 높아 힘들었지만 관련 분야의 전문가들이 모여, TFT가 끝나갈 쯤 목표 이상으로 성과를 내 사업부에서 수여하는 우수 TFT 상도 수상했어요. 그때 기분이 좋았죠. TFT 멤버가 많았는데 그 많은 사람들이 하나의 목표를 향해 함께 달리는 과정도 흥미로웠고요. 그때의 결과물들이 지금 전기차 배터리에도 적용되고 있답니다.”

무궁무진한 발전 가능성을 가진 전기차 배터리 시장

전기차용 배터리에는 리튬이온 2차전지가 사용됩니다. 미국과 중국을 비롯한 유럽, 일본 등을 중심으로 전기차 보급이 확대되면서 그 수요가 점차 증가하는 추세입니다. 시장조사업체 SNE리서치는 지난해 글로벌 전기차 배터리 수요는 24.8GWh, 올해는 두 배 이상 늘어난 63.3GWh이고 2020년에는 최대 434GWh에 달할 것이라고 전망했습니다. 이는 배터리를 탑재한 차량 1,000만 대를 생산할 수 있는 양이고, 이 수는 전 세계 자동차 판매량의 10% 이상입니다.

 

전기차 배터리 연구원으로서 이 분야의 성장 가능성을 어떻게 보시나요?

  “성장 가능성이 크다고 봅니다. 환경 규제가 심한 유럽이나 일본에서는 전기차가 이미 많이 대중화되고 있어요. 전 세계적으로 환경보호나 탄소가스 배출이 이슈가 되고 있는데 전기차 배터리는 그런 환경 이슈에서 자유로우니까요. 큰 흐름은 전기차로 가되, 그 시점은 정책 등과 같은 외부 요인에 따라 달라질 수 있다고 봐요.”  

전기차 배터리 기술은 어디까지 발전할 수 있을까요?

  “사실 전기차 배터리의 기술력은 지금도 어느 정도 수준까지는 올라와 있어요. 장거리를 갈 수 있는 고효율 배터리, 충전이 매우 빨리 되는 배터리, 운전의 재미를 느낄 수 있는 고출력 배터리 등 각각의 기능에 특화된 기술은 이미 확보되어 있죠. 다만 이런 요소들 간 trade-off 되는 요인이 있어서, 이 모든 기능들을 함께 만족시킬 수 있는 배터리를 만드는 것이 쉽지 않아요. 그래서 현실적으로 차의 용도 등에 따라 적정한 밸런스로 기술을 적용하고 있어요. 예를 들어 버스용 배터리는 정해진 노선을 충분히 돌 수 있게 용량이나 출력이 우선 순위고, 상대적으로 충전시간이나 무게 등은 조금 후순위일 수 있죠. 마찬가지로 스포츠카에 들어가는 배터리는 장거리를 가는 경우가 드물기 때문에 용량보다는 빠른 출력 등을 우선으로 하는 식으로요.

효율, 용량, 출력, 안정성과 내구성이 뛰어난 슈퍼 배터리는 지금이라도 실험실에서는 만들 수 있지만, 상용화되기 위해선 가격이나 공정 같은 여러 가지 측면이 함께 고려되어야 하니까 시간이 조금 필요하지 않을까요? 구체적인 연도를 말씀 드릴 수는 없지만, 다만 그 시점이 그렇게 멀진 않을 거예요.”  

글로벌 전기차 배터리 시장을 선도하는 LG화학 전지사업본부

 

외부 평가에서도 LG화학은 자동차 배터리 업계의 선두주자로 평가 받고 있는데요. LG화학 전지사업본부만이 가지고 있는 독특한 기업문화나 분위기가 있나요?

  “분위기가 꽤 젊은 편이에요. 전지사업본부와 배터리 산업이 조명 받게 된 것이 다른 분야와 대비해서 비교적 최근이라, 젊고 역동적인 지성들이 분위기를 만들어가고 있죠. 실제로 구성원들의 평균 연령도 낮은 편이고, 사원/대리/과장급이 많은 비율을 차지하고 있어요. 또 직급에 상관 없이 과장/차장급도 모두 직접 실험에 참여하고 발로 뛰어다니며 열심히 노력하고 있답니다^^”  

LG화학 전지사업본부 연구원으로서 갖는 가장 큰 장점은 무엇이라고 생각하세요?

  “다른 기업보다 안정적인 바탕 위에서 R&D 업무를 할 수 있다는 점, 다른 기업들이 ‘해야 할지, 말아야 할지’ 망설이는 시도를 보다 자유롭게 할 수 있다는 점이요. 그렇게 미래기술에 투자를 할 수 있다는 것 자체가 사업적 기반이 탄탄하다는 것을 증명하는 거잖아요. 연구의 전반적인 프로세스에서도 안정감이 많이 느껴져요.”

 

현재 배터리 분야에서 LG화학이 가지고 있는 선도 기술에는 무엇이 있나요?

  “LG화학은 오랫동안 파우치형 배터리에 관한 노하우를 쌓아왔고 이 분야에 특화되어 있어요. 배터리가 부푸는 것을 제어하거나 에너지밀도를 높이는 기술에서는 앞설 수 밖에 없죠. 파우치형 배터리를 만들기 위해 필요한 ‘스택앤폴딩(Stack & Folding)’ 기술과 ‘안정성 강화 분리막(SRS)’ 기술은 세계에서 유일하게 LG화학만이 가지고 있는 기술이기도 해요. ‘스텝트 배터리(Stepped Battery)’라고, 배터리의 빈 공간을 최소화해서 에너지 밀도를 높인 고용량 배터리 개발에도 앞서 있고요. 에너지밀도, 내구성 측면에서 LG화학이 선도적인 지위를 가지고 있다고 할 수 있죠. 또한 ‘플렉서블 배터리’ 분야에서도 앞선 기술들이 많아요. 다른 업체에서는 배터리를 한번 휘게 만들 수 있다면, 저희는 그걸 케이블 형태로 만들어서 자유자재로 휘게 하거나, 묶을 수 있고요. 현재 종이처럼 휘게 하는 웨어러블 배터리도 연구하고 있어요.”

실패에서도 배운다, 신기술 연구원이 되려면

석사 후 직장생활 6년차, 이정훈 과장에겐 직장인들에게서 쉽게 볼 수 있는 타성이나 피로감이 보이지 않습니다. 배터리에 대한 이야기할 땐 눈에 힘이 들어가고, 회사와 연구소, 동료들에 대한 이야기를 할 땐 입가에 웃음이 묻어납니다. 그는 ‘월요병’이 뭔지 모를 만큼 연구소 생활이 재미있다고 말합니다. 그가 이런 마음을 지킬 수 있었던 것은 매일 같이 ‘미지의 세계’를 탐구하는 것을 업으로 삼고 있기 때문이 아닐까요?  

석사 후 많은 기업들 중에 LG화학을 선택한 이유가 있나요?

  “입사 전부터 Work-Life Balance 관점에서 자기계발을 할 수 있고, 자기계발의 결과가 다시 업무 역량으로 선 순환되는 곳에서 일할 수 있었으면 좋겠다는 생각을 하고 있었어요. 매스컴이나 선배들을 통해서 LG화학에 대한 정보를 접했고, 이곳에서라면 제가 원하던 생활이 가능할 것 같아서 입사를 결정했어요. 보통 월요병이라고 하죠? 실제로 저는 상사들의 시달림, 업무에 대한 압박 등으로 인해 회사 오기 싫었던 적이 없었어요. 연구원들끼리는 토론을 많이 하는데, 방식도 상명하달(Top-down) 방식이 아니라 굉장히 수평적이에요. 아무래도 신기술에 대한 연구가 대부분이다 보니 서로 모르는 것은 매한가지라 상사들도 직급에 상관없이 후배들의 의견을 귀담아 듣고, 모르는 부분은 배우려고 하세요. 제 의견이 연구에 반영되면 그게 또 그렇게 재미있더라고요.”  

공부하고 공유하는 연구원 직무가 과장님께 상당히 잘 맞는 것 같아요

  “실험은 혼자 하더라도, R&D는 혼자서 이룰 수 있는 게 아무것도 없어요. 같이 일하는 사람들과 토론을 통해 의견을 공유하는 것이 정말 중요하거든요. 그 토론이 강제로 이뤄지는 것이 아니라 밥 먹다가도 “나 이거 해봤는데 왜 안 되지?” “난 예전에 이것도 해봤는데.” 이런 식으로 거부감 없이 대화하게 돼요. 어떻게 보면 “쉬는 시간에도 업무 이야기만 하냐”고 할 수 있겠지만, 반대로 생각하면 유연한 사고를 가지고 업무를 진행하는 데 도움이 되는 것 같아요. 이렇게 여러 사람들의 의견을 받아들이면 업무적인 성과도 더 좋아지고 개인적으로도 사고의 발전이 확실히 느껴지거든요. 보통 직장인들이 점점 바보가 되는 것 같다고 하잖아요? 저는 이곳에서 일하면서 예전보다 똑똑해진 것 같아요(웃음).”

 

 ‘좋은 연구원’이 되기 위해 필요한 마음가짐에는 어떤 것이 있을까요? 비슷한 분야를 공부하는 후배들에게 조언 부탁 드립니다.

  “미래기술을 연구하는 사람들에게는 ‘긍정적인 마인드’가 필요해요. 우리가 연구하는 분야는 세상에 없는 신기술이잖아요. 내가 오랫동안 해온 실험이 성공하지 못할 수도 있거든요. 그렇지만 실패에서도 “여기서 얻을 수 있는 건 뭐지?” 하면서 뭔가 얻어내려는 자세가 중요해요. 후배들 중에서도 같은 데이터를 보고 ‘이건 안 되는 거야’라고 생각하는 친구가 있고, ‘이런 면은 안 좋지만, 다른 쪽을 살려볼 수 있지 않을까?’ 하는 친구도 있어요. 가능성이 있음에도 불구하고 부정적인 눈으로만 보면 한없이 부정적으로 보여요. 긍정적인 면이 없으면 일부러 뒤집어 보기도 하면서, 긍정적으로 보려는 노력이 필요해요.”

정해진 길도, 정답도 없는 신기술 연구원의 자리를 우직하게 지킬 수 있었던 것은 작은 가능성에서도 큰 잠재력을 발굴하는 ‘긍정의 힘’ 덕분이었습니다. 이정훈 과장은 신기술을 연구할 후배들에게도 이런 시각의 변화를 주문합니다.

 

연구원으로서 향후 계획이나 목표가 있다면 무엇인가요?

  “처음 말씀 드렸다시피 저는 지금 전해질 분야에서 R&D를 하고 있는데요. 나중에 ‘차세대 전해질’ 하면 사람들이 떠올릴 수 있는 사람 중에 한 명이 되고 싶습니다. 더 나아가서는 전해질 분야의 전문성을 기반으로 배터리 셀 전체를 아우르는 전문가로서 인정받고 싶어요.”   ※ 해당 콘텐츠는 의 내용을 활용하였습니다.