해피프리즘 01 - 대한민국 엔지니어상 5월 수상자
대한민국 엔지니어상은 산업현장에서 기술혁신을 통하여 국가경쟁력 및 기업의 발전에 크게 기여한 우수 엔지니어를 발굴·포상하는 상입니다.
초고용량 리튬 2차전지용 극판 및 전지 설계 기술 개발
최완욱 수석연구원은 18년간 소형 리튬 2차전지 설계 기술 개발에 매진한 결과, 기존 3.0Ah 대비 용량이 20% 증가한 3.6Ah급 리튬 2차전지를 개발하여 전자기기의 전력효율을 증대시키는 등 삼성SDI(주)가 세계 소형 리튬 2차전지 시장점유율 1위를 달성하는데 기여한 공로를 인정받아 수상자로 선정되었다.
그는 또한 웨어러블기기에 적용 가능한 곡면 리튬 2차전지를 개발해 관련 산업의 위상을 높이고 기술경쟁력을 확보하는 데 기여했다.
1 초고용량 리튬 2차전지용 극판 및 전지 설계 기술을 개발하셨는데, 이 기술은 어떤 기술인가요?
리튬 2차전지는 주로 휴대폰, 디지털 카메라, MP3 플레이어, Bluetooth 기기 등의 휴대용 제품과 E-bike, EV, 전동공구 등의 전원으로 사용되기 때문에 장시간 사용 요구가 큽니다. 따라서 용량(mAh, Wh)이 큰 리튬이차전지를 개발해야 합니다.
전지의 용량을 증가시키기 위해서는 고용량 양극/음극 신규 소재 개발, 양극/음극/분리막 등의 요소를 효율적으로 배치하여 공간 활용을 극대화하는 전지 설계 기술, 신규 및 기존 소재의 고용량 극판 기술 등이 필요합니다.
초고용량 리튬 2차 전지용 극판 및 전지 설계 기술은 앞에서 말한 고용량 전지를 구현하는 전지 설계와 극판 기술을 개발하여 제품화 될 수 있도록 하는 것입니다.
2 본 기술이 관련 업계나 시장에 어떤 영향을 미칠 것으로 생각하시나요?
본 과제의 결과는 원통형 리튬이차전지의 용량을 확대할 수 있는 기술 개발에 주력하여 진행 되었습니다.
노트북과 같은 IT용 전원으로 주로 사용되던 원통형 리튬이차전지가 최근에는 New Application 분야로 영역이 확대되고 있습니다.
따라서 본 선행 개발된 기술을 기반으로 새로이 수요가 확대되고 있는 EV, E-bike, ESS, 전동공구용 전원 분야의 리튬이차전지 개발의 기반 기술로 사용할 수 있을 것입니다.
3 개발 과정 중 떠오르는 에피소드가 있는지요?
이 기술 개발 과제는 국책과제의 일환으로 5년의 계획으로 진행되었습니다.
초기 1~2차년도에는 과제의 개발 방향을 정하고 획기적인 고용량 신규 음극/양극 물질의 탐색과 가능성 평가를 주로 했는데, 전지 특성을 만족시킬 수 있는 재료를 찾기가 어려웠습니다.
과제 개발 3년차가 지나면서 내부에서 진행하던 음극 재료의 개선 결과가 조금씩 보였고, 공간 활용률을 개선한 극판 기술을 동시에 적용하면서 목표로 했던 전지 용량을 구현하였습니다, 그리고 전해액 개선을 더하여 과제의 최종 목표를 달성할 수 있게 되었습니다.
선행 기술 개발이다 보니 초기 개발 과정의 진전이 더뎌서 마음 졸이던 것이 가장 기억에 남고 어려웠던 점이었습니다.
4 ‘대한민국 엔지니어상’ 수상 소감을 말씀해 주세요.
개발이란 많은 연구원들과 개발자들의 노력과 협업으로 이루어지는 것이고, 어느 특정 기술만으로 제품이 구현될 수 있는 것이 아닙니다.
동료들과 선행개발과 응용제품개발의 단계별 개발시스템이 갖추어진 회사의 지원이 있었기에 이 같은 연구 성과를 얻을 수 있지 않았나 싶습니다.
앞으로 고객의 요구에 맞는 제품을 적절한 타이밍에 맞춰 제품화하기 위해 선행 기술 개발과 더불어 다양한 분야의 기술을 접목하는 것에 많은 노력을 기울이려고 합니다.
채소 신품종 육성 기술 개발
송준호 연구소장은 30년간 채소 품종 개발에 매진하여 브로콜리, 양배추 등 31개 신품종을 등록시켰으며, 해당 품종들을 통해 매년 300만 달러 이상 수출을 달성하는 등 국내 농업기술 발전과 농민들의 소득 향상 및 국민 건강에 기여한 공로를 인정받아 수상자로 선정되었다.
사업화 및 기술이전을 통해 아시아종묘(주)가 국내 125억 원, 해외 55억 달러 매출을 달성하는 등 국제 경쟁력을 갖춘 토종 종자회사로 성장하는 데 공헌했다.
1 채소 신품종 육성 기술을 개발하셨는데, 이 기술은 어떤 기술인가요?
일반적으로 배추과작물(양배추, 배추, 브로콜리, 콜라비, 청경채 등)은 자기 꽃가루로는 종자가 맺히지 않는 성질인 자가불화합성을 이용하여 품종을 개발하는데, 채종환경에 따라 자기꽃으로 종자가 달리는 자식종자가 발생되기 때문에 항상 좋은 순도의 종자를 기대할 수 없습니다.
그런데 웅성불임성(꽃에 꽃가루가 형성되지 않아 자기꽃으로는 종자가 맺히지 않는 성질)을 이용하여 종자채종을 하게 되면 자식종자가 전혀 발생할 수 없기 때문에 100% 고순도의 종자를 생산할 수 있습니다.
웅성불임성을 배추과의 거의 모든 작물에 적용하여 품종개발을 한 결과 세계에서 알아주는 고순도, 고품질의 종자를 보급하게 되었으며 배추과작물의 육종 및 종자생산 기술을 세계적 수준으로 도약시키는 계기가 되었습니다.
2 본 기술이 관련 업계나 시장에 어떤 영향을 미칠 것으로 생각하시나요?
채소종자 시장은 고순도, 고품질의 교배종 종자만이 살아남을 것이라 확신합니다.
그리고 웅성불임성을 이용하여 생산된 종자는 후대에서 꽃가루가 나오지 않아 종자를 받을 수 없기 때문에 유전자원 확보가 점점 더 어려워지리라 생각됩니다. 육종가들은 이에 대한 대비를 철저히 해야 신품종 개발에 차질이 생기지 않을 것입니다.
다양한 모양과 색깔의 고기능성 어린잎채소가 시장에 등장함으로써 농약이나 화학비료를 사용하지 않고도 재배가 수월한 어린잎채소 시장이 비약적으로 성장할 것이라 예상됩니다.
3 개발 과정 중 떠오르는 에피소드가 있는지요?
제가 주력으로 개발한 양배추나 브로콜리 종자는 100년 이상의 육종 역사를 가진 거대 글로벌 기업이나 일본회사가 독점하고 있었습니다.
할 수 있다는 신념으로 10여 년의 각고 끝에 경쟁 품종보다 우수한 신품종을 출시했으나, 거래처에서 믿어주지 않았고 시험조차 하지 않았습니다.
개발된 품종을 전시포에 재배해서 거래처 딜러들을 모셔다가 직접 보여주고 나서야 거래처의 신뢰를 얻을 수 있었습니다.
4 ‘대한민국 엔지니어상’ 수상 소감을 말씀해 주세요.
지난 30여 년의 노력을 인정받았다는 것이 무엇보다도 기쁩니다.
그동안 어려운 환경에서도 묵묵히 연구를 함께 해준 연구원들에게 고마움을 표하고 싶습니다. 앞으로 육종가 양성에 힘을 쏟아 우리나라가 종자강국이 되는데 일조하도록 최선을 다하겠습니다.
또한 세계인의 기호에 맞는 맞춤형 품종개발을 하여 2020년 채소종자 수출 4천만 달러 달성이라는 목표를 이루고 싶습니다.