전기차와 로봇, 자율주행, 데이터센터까지… AI 시대를 움직이는 모든 기술 뒤에는 ‘에너지’가 있다. 그리고 그 중심에는 배터리가 있다.
5월 2일에 방송되는 KBS1 ‘다큐온’ 362회 ‘AI 인재 리포트 2부 배터리 패권, 대학에서 시작된다’ 편에서는 미래 산업의 핵심인 배터리 경쟁의 본질을 ‘인재’에서 찾는다. 기술 패권 경쟁이 치열해질수록, 결국 승부를 가르는 것은 사람이라는 점을 짚는다.
“AI도 결국 배터리가 기반이 된다”는 현장의 목소리처럼, 배터리는 이제 산업을 넘어 국가 경쟁력을 좌우하는 핵심 자산으로 자리 잡았다.
1. 배터리의 시작, 소재에서 답을 찾다
연세대학교 배터리 특성화대학원은 단순한 소재 연구를 넘어 ‘차세대 배터리’로의 전환을 이끄는 핵심 거점으로 주목받고 있다. 이곳에서는 양극·음극 소재 개발부터 전극 설계, 셀 제작, 성능 평가까지 배터리의 전 주기를 하나의 흐름으로 통합해 연구한다.
특히 눈에 띄는 것은 ‘미래 배터리’로 향하는 다양한 시도들이다. 연구실에서는 기존 리튬이온 배터리를 넘어 더 안전하고 더 오래 사용할 수 있는 전고체 배터리 기술이 함께 다뤄진다. 액체 전해질 대신 고체 물질을 사용하는 이 기술은 화재 위험을 줄이고 에너지 밀도를 높일 수 있는 차세대 해법으로 꼽힌다.
또한 배터리의 형태 자체를 확장하는 실험도 진행 중이다. 빛을 받으면 형태가 변하는 ‘트랜스포머 배터리’, 섬유 위에 인쇄해 착용 가능한 웨어러블 배터리 등 기존의 고정된 형태를 넘어서는 새로운 개념의 전지가 등장하고 있다. 이러한 연구는 단순한 기술 개발을 넘어 배터리가 활용될 미래 산업의 범위를 넓히는 시도이기도 하다.
2. 배터리의 운명을 읽다, 데이터와 AI
소재 혁신을 넘어, 이제는 ‘예측’의 시대다. 서울대학교 이차전지혁신연구소에서는 배터리의 수명과 안전성을 AI로 분석하고 예측한다. 극한의 온도, 고전압, 급속 충전 조건까지 모든 상황을 시뮬레이션하며 데이터를 축적하고, 이를 기반으로 배터리의 미래를 읽어낸다.
“기초 연구부터 응용까지, 산업과의 파트너십을 통해 시너지를 만듭니다.”
- 서울대학교 이차전지혁신연구소 최장욱 교수
특히 배터리 사고의 핵심 원인인 ‘열폭주’를 사전에 예측하는 연구는 안전한 전기차 시대를 위한 필수 기술이다.
3. 대학이 만든 글로벌 배터리 생태계
전 세계 기업들이 공급망을 재편하고, 미국과 유럽이 자국 중심의 배터리 생태계를 구축하는 가운데 대학 역시 그 경쟁의 최전선에 서 있다. 특히 미국의 주요 대학들은 연구개발을 넘어 기업과 생산, 인력 양성까지 연결하며 ‘산업 생태계의 중심’으로 기능하고 있다.
실제 기업들이 필요한 기술을 대학에 의뢰하고, 학생들은 그 과정에서 곧바로 산업 현장에 투입될 역량을 갖춘다. 대학이 단순한 교육기관을 넘어 ‘기술과 산업이 시작되는 출발점’으로 진화한 것이다.
미시간대학교에서는 입자 하나의 거동까지 분석하는 정밀 연구와 함께 실제 생산 환경과 동일한 실습 교육이 이루어진다.
“기업들이 중요하게 생각하는 것은 전체 과정을 경험해 본 인재입니다.”
- 미시간대학교 전기공학 및 컴퓨터공학과 장신야 교수
4. 현장에서 완성되는 실전형 인재
가천대학교는 학부 단계부터 배터리 공학 교육을 도입해 현장 중심 인재를 양성하고 있다. 드라이룸에서 직접 셀을 만들고, 충방전 실험과 데이터 분석까지 수행하며 학생들은 배터리 전 과정을 경험한다.
“소재, 공정, 전기화학까지 모두 배우는 것이 어렵지만 가장 큰 강점입니다.”
– 가천대학교 배터리공학부 3학년 김주영
또한 기업과 공동연구소를 운영하며 실제 산업 장비를 활용한 교육이 이루어진다.
“대학 인프라를 활용해 분석 속도가 빨라지고, 제품 개발도 빨라졌습니다.”
– 산학협력 기업 박성빈 연구소장
이론과 실무가 결합된 교육은 졸업 즉시 현장 투입 가능한 인재를 만든다.
5. 배터리의 끝까지, 순환을 설계하다
배터리 연구는 이제 ‘폐기 이후’까지 확장되고 있다. 울산과학기술원(UNIST)에서는 폐배터리에서 추출한 ‘블랙파우더’를 활용해 새로운 배터리를 만드는 재활용 기술을 개발 중이다. 기존 건식·습식 공정의 한계를 넘어 ‘직접 재생(다이렉트 리사이클링)’이라는 새로운 방식이 주목받는다.
“기존 대비 가격을 30% 이상 낮출 수 있는 기술입니다.”
-UNIST 해수자원화기술연구센터 강석주 센터장
대학에서 시작된 기술은 스타트업과 산업 현장으로 이어지며 배터리 생애 주기의 마지막까지 책임진다.
“배터리 패권 경쟁, 결국 사람이다”
세계가 에너지 전환 경쟁에 뛰어든 지금, 배터리는 단순한 기술을 넘어 국가 전략 자산이 되었다. 그리고 그 패권 경쟁의 중심에는 ‘대학’이 있다. 이번 방송에서는 대한민국 배터리 산업의 미래를 이끌 인재들이 어떻게 길러지고 있는지 확인할 수 있는 의미 있는 시간을 제공한다.
KBS 다큐온 AI 인재 리포트 2부 <배터리 패권, 대학에서 시작된다> 편은 5월 2일 토요일 오후 10시 25분에 방송된다.
출처 : KBS