Overview and Future Concerns for Lithium-Ion Batteries ...
Transcript of Overview and Future Concerns for Lithium-Ion Batteries ...
Journal of Korean Powder Metallurgy Institute
Vol. 17, No. 3, 2010
DOI: 10.4150/KPMI.2010.17.3.175
175
PM ๋ฆฌ๋ทฐ
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฌ์ ์ฐ์ ๋ํฅ ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ ๋ง
์ ํญ์ฒ *ยท๊น๊ฑดํยทํํ์ ยท๊น๋์a
๊ณ ๋ฑ๊ธฐ์ ์ฐ๊ตฌ์ ํ๋ํธ์์ง๋์ด๋ง์ผํฐ, a์์ฃผ๋ํ๊ต ์ฌ๋ฃ๊ณตํ๊ณผ
Overview and Future Concerns for Lithium-Ion Batteries Materials
Hang-Chul Jung*, Geon-Hong Kim, Hyun Seon Hong and Dong-Wan Kima
Plant Engineering Center, Institute for Advanced Engineering (IAE), Yongin 449-863, KoreaaDepartment of Materials Science & Engineering, Ajou University, Suwon 443-749, Korea
1. ์ ๋ก
์ด์ฐจ์ ์ง๋ ์ผ์ฐจ์ ์ง์ ๋ฌ๋ฆฌ ์ถฉ์ ๊ณผ ๋ฐฉ์ ์ด ๊ฐ๋ฅ
ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ํ๊ฒฝ ์นํ์ฑ ๋ฐ ๊ฒฝ์ ์ฑ(๊ณ ์ฉ๋ ๋ฐ ์ฅ์
๋ช )์ ๊ด์ ์์ ๊ฒฝ์๋ ฅ์ ๋ฐํ์ผ๋ก ์๋ก์ด ์์ฉ๋ถ์ผ
๋ก ์ฌ์ ์์ญ์ด ํ๋๋๊ณ ์๋ ์ถ์ธ์ด๋ค. ์ด์ฐจ์ ์ง์
๊ฐ๋ฐ ๋ฐ ๋ฐ๋ฌ๋ก ์ธํด ํด๋์ ํ, ๋ ธํธ๋ถ PC, PMP
(portable multimedia player) ๋ฑ ํด๋์ฉ ๊ธฐ๊ธฐ์ ํ๋
๊ฐ ํ๋ฐํด ์ง๋ ๊ณ๊ธฐ๊ฐ ๋์ผ๋ฉฐ, ์ต์ฒจ๋จ ์ฐ์ ์ธ ํ์ด
๋ธ๋ฆฌ๋ ์ ๊ธฐ์๋์ฐจ(HEV), ๋ชจ๋ฐ์ผ IT, ์ง๋ฅํ ๋ก๋ด
์ฐ์ , ์นํ๊ฒฝ ์๋์ง ์ฐ์ ๋ฑ์ ๋ฐ์ ์ ๋ฐ๋ผ ์ด๋ค ์ฐ
์ ์ ํต์ฌ๋ถํ์ธ ์ด์ฐจ์ ์ง ์ฐ์ ์ ๊ธฐ์ ์ ์ฐ์ ์ ๋ฐ
์ ์ด ์ ์คํ ์๊ตฌ๋๊ณ ์๋ค[1, 4].
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ง๋ ๊ธฐ์กด์ ๋์ผ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ๋ ์ ์ง
(๋์ผ ์นด๋๋ฎด ์ ์ง, ๋์ผ ์์ ์ ์ง)์ ๋นํด ์ฉ๋, ์ค๋
๋ฐ ์๊ฐ ๋ฐฉ์ ๊ณผ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ํจ๊ณผ ๋ฑ์ ์์ด์ ํ์ํ ์ฅ์
์ ๊ฐ์ถ๊ณ ์์ด ์ด์ฐจ ์ ์ง ์์ฅ์ ์ ๋ฐ์ ์ง๋ฐฐํ๊ณ ์
๋ค. ๋ํ ์ด๋ฌํ ์ฅ์ ์ผ๋ก ์ธํด ๋น ๋ฅด๊ฒ ์์์ ์์ฉ๋ถ
์ผ๊ฐ ์ฆ๊ฐํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๊ณ ์ฉ๋๊ณผ ๊ฒฝ๋ํ ์๊ตฌ๊ฐ ๊ฐํ
๋ ธํธ๋ถ, ํด๋ํฐ ๋ฑ์ ์ฃผ๋ก ์ ์ฉ๋๊ณ ์๋ค.
ํ์ฌ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ต๋ ์์์ฒ๋ ๋ ธํธ๋ถ PC,
ํด๋์ ํ ๋ฐ ํด๋์ฉ ์ ์๊ธฐ๊ธฐ์ด๋ฉฐ, ํนํ ๊ฐํ์ ์ด๊ณ
๋ฐ๋ณต์ ์ธ ์ถฉ์ ์๋ ์ฑ๋ฅ๊ฐ์ ์์ด ์ฌ์ฉ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ฏ
๋ก ๋ชจ๋ฐ์ผ IT๋ ๋ฏธ๋ํ ์๋์ฐจ ๋ถ์ผ์ ์ฉ๋์ ๊ฐ์ฅ
์ต์ ์ ํน์ฑ์ ๊ตฌํํ ์ ์๋ค[2].
๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง๋ฅผ ๊ตฌ์ฑํ๋ ํต์ฌ์์ฌ๋ ์๊ทน์์ฌ, ์
๊ทน์์ฌ, ์ ํด์ง, ๋ถ๋ฆฌ๋ง ๋ฑ์ ๋ค ์ ์๋๋ฐ, ์๊ทน์์ฌ
๋ก๋ ๋ฆฌํฌ์ฝ๋ฐํธ์ฐํ๋ฌผ ๋๋ ๋ฆฌํฌ๋ง๊ฐ์ฐํ๋ฌผ ๋ฑ์ ์ฃผ
๋ก ์ฌ์ฉํ๋ฉฐ ์๊ทน์์ฌ๋ก๋ ๊ธ์/์ฐํ๋ฌผ๊ณ ์์ฌ ๋๋
ํ์์ฌ๋ฃ๊ฐ ์ ์ฉ๋๊ณ ์๋ค. ์ธต์๊ตฌ์กฐ์ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง
์ ์ฃผ๋ก ์ฌ์ฉํ๋ ์๊ทน ๋ฐ ์๊ทน์์ฌ๋ ์ฌ์ดํด ์์
์ฑ, ๊ณ ๋ฐ๋ํ, ์ด์ ์์ ์ฑ, ์ ๊ทน ๊ฐ๊ณต์ฑ, ๊ณ ์๋์ง๋ฐ
๋, ๋ฐ์์ฑ ๋ฑ์ ์ฅ์ ์ ๊ฐ๋ ์์ฌ๋ฅผ ์ฑํํ์ฌ ์ ์ฉ
ํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์ ์ง ๊ฐ๊ฒฉ์ ์ ๊ฐํ ๋ฐ ์์ ์ฑ์ ํฅ์
์ํค๋ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ์ฐ๊ตฌ๊ฐ๋ฐ์ด ์งํ๋๊ณ ์๋ค[3].
์ต๊ทผ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ ์ฐจ ์์ฌ ์ชฝ์ผ
๋ก ์ด๋๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์๋ก์ด ๊ณ ์ฉ๋ ์ ์์ฌ ๋ฐ ์ค๊ณ
๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ ๋ฑ์ ๋ถํ์์ฌ ๊ธฐ์ ์ด ์ฐ์ ๊ฒฝ์๋ ฅ์ ํต
์ฌ์์๋ก ๋ถ์ํ์ฌ ๊ฒฝ์ ์ฑ์ฅ์ ์ฃผ๋ํ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋ง
๋๊ณ ์๋ค. ์๊ทน์์ฌ์ธ ๋ฆฌํฌ์ฝ๋ฐํธ์ฐํ๋ฌผ์ ๊ฒฝ์ฐ๋
์ ์ง์ ๋ถํ์์ฌ ๋ถ๋ถ ์ค ๊ฐ์ฅ ๋ง์ ๊ฐ๊ฒฉ์ ๋น์ค์
์ฐจ์งํ๊ณ ์์์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ , ํ๊ตญ์ ์๊ทน์์ฌ์ ๋
๋ถ๋ถ์ ์์ ์ ์์กดํ๊ณ ์๋ ์ค์ ์ด๋ค.
์ด์ ๋ณธ๊ณ ์์๋ ์ต๊ทผ ๊ฐ๊ด์ ๋ฐ๊ณ ์๋ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ
์ ์ง์ ์ต๊ทผ ์ฐ์ ๋ํฅ๊ณผ ํจ๊ป ์ด์ฐจ์ ์ง์ฉ ์์ฌ ์ค ์
๊ทน์ฌ๋ฃ์ธ ์๊ทน๊ณผ ์๊ทน์ ์ค์ฌ์ผ๋ก ์์ฌ์ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ
ํํฉ ๋ฐ ํฅํ ์ ๋ง์ ๋ํ์ฌ ์๊ฐํ๊ณ ์ ํ๋ค.
2. ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ๊ฐ์
์ ์ง(battery)๋ ํฌ๊ฒ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ ์ง์ ํํ์ ์ ์ง๋ก
๊ตฌ๋ถ๋๋ฉฐ, ํํ์ ์ง๋ ๋ค์ ์ผ์ฐจ์ ์ง(primary battery)
์ ์ด์ฐจ์ ์ง(secondary battery, rechargeable battery),
์ฐ๋ฃ์ ์ง(fuel cell) ๋ฑ์ผ๋ก ๊ตฌ๋ถ๋๋ค. ํํ์ ์ง๋ ์
*Corresponding Author : [Tel : +82-31-330-7465; E-mail : [email protected]]
176 ์ ํญ์ฒ ยท๊น๊ฑดํยทํํ์ ยท๊น๋์
Journal of Korean Powder Metallurgy Institute
์ง ๋ด ํํ๋ฌผ์ง์ ํํ์๋์ง๋ฅผ ์ ๊ธฐํํ์ ๋ฐ์์
์ํด ์ ๊ธฐ์๋์ง๋ก ๋ณํํ๋ ์ฅ์น์ด๋ค. ์ผ์ฐจ์ ์ง๋
ํ๋ฒ ์ฌ์ฉํ๊ณ ๋ฒ๋ฆฌ๋ ์์นด๋ผ์ธ ์ ์ง, ์์์ ์ง ๋ฑ
๊ธฐ์กด์ ์ ์ง๋ฅผ, ์ด์ฐจ์ ์ง๋ ์ถฉ์ ๊ณผ ๋ฐฉ์ ์ ๋ฐ๋ณตํ ์
์๋ ์ ์ง๋ฅผ ๋งํ๋ค.
์ด์ฐจ์ ์ง๋ ์ ๊ทน์์ฌ์ ์ข ๋ฅ์ ๋ฐ๋ผ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง,
๋ฉ์ ์ง(Lead-acid), ๋์ผ ์นด๋๋ฎด์ ์ง(Ni-Cd), ๋์ผ ์์
์ ์ง(Ni-MH) ๋ฑ์ด ์์ผ๋ฉฐ, ์ด ์ค ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง๋ ๋ถํผ
๋น ๋ฎ์ ์ค๋, ๋์ ์๋์ง๋ฐ๋, ์์ ์ฑ ๋ฑ์ผ๋ก ์ธํด
์ด์ฐจ์ ์ง์์ฅ์ ํต์ฌ์์ฅ ์ญํ ์ ๋ด๋นํ๊ณ ์๋ค[1].
๋ฆฌํฌ ์ด์ฐจ์ ์ง๋ ์๊ทน, ์๊ทน, ์ ํด์ง, ๋ถ๋ฆฌ๋ง ๋ฑ์ผ
๋ก ๊ตฌ์ฑ๋์ด ์์ผ๋ฉฐ, ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์๋ ์๋ฆฌ๋ฅผ ๋์ํ
ํ๋ฉด ๊ทธ๋ฆผ 1๊ณผ ๊ฐ์ด ๋ํ๋ผ ์ ์๋ค. ์๊ทน๊ณผ ์๊ทน์ฌ
์ด์ ๋ฏธ์ธํ ๊ณต๊ทน์ ๊ฐ์ง polyethylene ๋ถ๋ฆฌ๋ง์ด ์
์นํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์๊ทน๊ณผ ์๊ทน์ ์ฌ์ด๋ก ์ ํด์ง์ ํตํด
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด ์ด๋ํ๋ ์ ๊ธฐ์ ํ๋ฆ์ ์ํด ์ ๊ธฐ๋ฅผ ๋ฐ
์ํ๋ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ทจํ๋ค[5, 12].
๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ถฉ์ ๊ณผ ๋ฐฉ์ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ฐ
์์์ ์ (1)๊ณผ ๊ฐ๋ค. ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง ์์์ ๋ฆฌํฌ์ด
์จ์ ๋ฌผ์ง ์ํ๊ฐ ์๊ทน๊ณผ ์๊ทน์์ ์๋ก ๋ค๋ฅธ๋ฐ, ์ด
๋ก ์ธํ ๋ฌผ์ง์ ๊ณ ์ ์๋์ง ์ํ๊ฐ ๋ฐ์ํ๊ฒ ๋๊ณ ์ด
๋ก ์ธํ ์ ์์ฐจ๋ก ์ ์๋ ๋์ ์ ํตํด, ์ ์๋ฅผ ์์
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ ํด๋ฌผ์ง์ ํตํด ์๊ทน์์ ์๊ทน์ผ๋ก ์ด
๋ํ๊ฒ ๋๋๋ฐ ์ด๋ฌํ ๊ณผ์ ์ ๋ฐฉ์ ์ด๋ผ๊ณ ํ๋ค. ๋ฐ๋ฉด
์ถฉ์ ๊ธฐ ๋ฑ์ ์ํด ์ ์๋ ๋์ ์ ํตํด, ์ ์๋ฅผ ์์
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ ํด๋ฌผ์ง์ ํตํด ์๊ทน์์ ์๊ทน์ผ๋ก ์ฌ
์ด๋ํ์ฌ ์๊ทนํ๋ฌผ์ง์ ์ธต๊ตฌ์กฐ ์ฌ์ด์ ์ ์ฅ๋๋ ๊ณผ
์ ์ ๊ฑฐ์น๋๋ฐ ์ด๋ฅผ ์ถฉ์ ์ด๋ผ๊ณ ํ๋ค. ์ด๋ฌํ ๋ฆฌํฌ์ด
์จ์ ์ด๋์ ์ ํด๋ฌผ์ง์ ํตํด ์๊ทน๊ณผ ์๊ทน์ ์ ์ด์
๋ง๋ ๋ค๊ณต๋ง์ธ ๋ถ๋ฆฌ๋ง์ ํต๊ณผํ๊ฒ ๋๋ค[3].
LiCoO2 + Cy โ Li1-xCoO2 + LixCy
Li1-x + dxCoO2 + Li1-dxCy ์ (1)
๋ฆฌํฌ์ด์จ ์ ์ง๋ ํ์์ ๋ฐ๋ผ ์ํตํ(Cylindrical
type)๊ณผ ๊ฐํ(Prismatic type)์ผ๋ก ๋๋๋ค. ์ํตํ ์
์ง์ ๊ฒฝ์ฐ ๋ ธํธ๋ถ, ์บ ์ฝ๋ ๋ฑ ์ง์์ ์ผ๋ก ์ ๋ ฅ์ด ์
๋ชจ๋์ด ๊ณ ์ฉ๋์ด ์๊ตฌ๋๋ ์ ์๊ธฐ๊ธฐ์ ์ ์ฉ๋๊ณ ์
๋ค. ๋ํ ๊ฐํ ์ ์ง๋ ํด๋ํฐ, PDA ๋ฑ์ ์ฃผ๋ก ์ ์ฉ
๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์ต๊ทผ์๋ ํด๋์ฉ ์ ์๊ธฐ๊ธฐ ์ด์ธ Ni-
MH ์ ์ง๊ฐ ์ฃผ๋ก ์ ์ฉ๋๊ณ ์๋ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์๋์ฐจ
๋ก ์์ญ์ ํ๋ํ๊ณ ์๋ค[1].
์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ ์กฐ ๊ณต์ ์ ๋จผ์ ์๊ทน๊ณผ ์๊ทน ์๋ฃ
๋ถ๋ง์ ๋์ ์ฌ๋ฃ(conductor)์ ๋ฐ์ธ๋ ๋ฑ๊ณผ ํจ๊ป ํผ
ํฉํด ์๊ทน๊ณผ ์๊ทน ์กฐ์ฑ๋ฌผ์ ์ ์กฐํ๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ฏธ์ธํ
๊ณต๊ทน์ ๊ฐ์ง ๋ถ๋ฆฌ๋ง๊ณผ ํจ๊ป ๊ฐ์ ์ฉ๊ธฐ(can)์ ์ฝ์ ํ
์ฌ ์ง๊ณต์ํ์์ ๊ฑด์กฐํ๋ค. ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ด์ฐจ์ ์ง์
์ ์กฐ๊ณต์ ์ค ๊ฐ์ฅ ์ฃผ์ํด์ผํ ์์ธ์ ์กฐ์ฑ๋ฌผ๊ณผ ์๋ถ
๊ณผ์ ์ฐจ๋จ์ด๋ค. ๊ณต๊ธฐ ์ค์ ์๋ถ๊ณผ ๋ฐ์ํด ์์น ์๋
ํํ๋ฐ์์ ์ผ์ผํฌ ์ ์์ด ์์ ๋ ํ์ง ์ ์ง๋ฅผ ์
ํด์๋ ๊ณต๊ธฐ ์ค์ ์๋ถ ํต์ ๊ฐ ํ์์ ์ด๋ค.
ํํ ์ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ํน์ฑ์ด ์ฐ์ํ ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง
๋ ๊ธฐ์กด์ ์ฌ์ฉ๋๋ ๋์ผ ์นด๋๋ฎด ์ ์ง๋, ๋์ผ ์์
Fig. 1. Operating principle of the Li-ion battery.
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฌ์ ์ฐ์ ๋ํฅ ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ ๋ง 177
Vol. 17, No. 3, 2010
์ ์ง์ ๋นํด ์ฉ๋, ์ค๋ ๋ฐ ์๋์ง ๋ฐ๋ ๋ฑ์ ์ฌ๋ฌ
ํน์ฑ์ ์์ด์ ํ์ํ ์กฐ๊ฑด์ ๊ฐ์ถ๊ณ ์๋ค[3].
๋ฆฌํฌ์ด์จ ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ ์์ ๊ธฐ์กด์ ๋ค๋ฅธ ์ด์ฐจ์
์ง ์ ์์ ๋นํ์ฌ ๋๊ณ , ์ด๊ธฐ๊ฐ๋ฐฉ์ ์์ 4.2V, ํ๊ท
์๋์ ์์ 3.6~3.7V๋ก์ ์ ์ง ํ๋๋ก ํด๋์ ํ๋ฅผ ์
๋์ํฌ ์ ์๋ค. ๊ธฐ์กด์ ๋์ผ-๊ธฐ๋ฐ(nickel-based)์ ์
์ง๋ ๊ธฐ์ ๋ ฅ์ด 1.2V์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ด ์ ์ง ์ธ ๊ฐ๋ฅผ
์ง๋ ฌ ์ฐ๊ฒฐํ์ฌ์ผ ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ํ ๊ฐ์ ์๋์
์์ ์ป์ ์ ์๋ค. ๋ฆฌํฌ ๊ธ์์ ์ฌํ ๊ธ์์ ๋นํด
๊ฐ๋ณ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ด๋ค์ด ๊ตฌ์ฑํ๋ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฒด
๋ ๋งค์ฐ ๊ฐ๋ฒผ์ ๋์ผ ์ค๋ ๊ธฐ์ค ์๋์ง ๋ฐ๋๊ฐ ํฌ๊ธฐ
๋๋ฌธ์ ์ด ์ค๋์ ๊ฐ๋ณ๊ฒ ํ๊ธฐ๋ฅผ ๋ฐ๋ผ๋ ์ ๊ธฐ์๋์ฐจ
์ฉ ์ ์์ ์ ํฉํ๋ค. ๋ํ ๊ธฐ์กด์ ์ด์ฐจ์ ์ง์ ๋ฌ๋ฆฌ
๊ธฐ์ตํจ๊ณผ(memory effect)๊ฐ ์์ด ์์ ํ ๋ฐฉ์ ๋์ง ์
์ ์ํ์์ ์ถฉ์ ํ๋๋ผ๋ ๊ธฐ์กด ์ฉ๋์ ๊ฐ์๊ฐ ์๋ค.
๊ธฐ์ตํจ๊ณผ๋ ์์ ๋ฐฉ์ ์ ํ์ง ์๊ณ ์ฌ์ถฉ์ ์ ํ ๊ฒฝ์ฐ
์ฌ์ฉ ์ฉ๋์ด ๊ฐ์ํ๋ ํ์์ผ๋ก ๊ธฐ์กด์ ์ ์ง๋ฅผ ํ๋ฒ
์์ ํ ๋ฐฉ์ ํด์ผ๋ง ํด๊ฒฐ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋์ผ-๊ธฐ๋ฐ ์ ์ง
์ ์ถฉ์ ๊ธฐ์์๋ ์ถฉ์ ์ ์ ์ ์ง๊ฐ ์์ ํ ๋ฐฉ์ ๋๋
๋ก ๊ฐ์ ๋ฐฉ์ ํ๋ก๋ฅผ ์ฅ์ฐฉํ๊ณ ์๋ค.
์ด๋ฌํ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ฅ์ ์ผ๋ก ์ธํด ๋น ๋ฅด๊ฒ ์
์ง์ ์์๊ฐ ์ฆ๊ฐํ๋ฉด์ ๊ณ ์ฉ๋๊ณผ ๊ฒฝ๋ํ์ ์๊ตฌ๊ฐ
๊ฐํ ๋ ธํธ๋ถ, ํด๋ํฐ ๋ฑ์ ์ฃผ๋ก ์ ์ฉ๋๊ณ ์๋ ํํธ
์ต๊ทผ์๋ ํด๋์ฉ ์ ์๊ธฐ๊ธฐ ์ด์ธ์ ์ ๊ธฐ์๋์ฐจ ๋ฑ์
์ค๋ํํ ์์ฅ์ผ๋ก ์์ญ์ ํ๋ํ๊ณ ์๋ค.
3. ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ๋ฐ ์ ๊ทน์์ฌ์
์ฐ์ ๋ํฅ
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ต๋ ์์์ฒ๋ ๋ ธํธ๋ถ PC, ํด
๋์ ํ ๋ฐ ํด๋์ฉ ์ ์๊ธฐ๊ธฐ ๋ฑ์ด๋ฉฐ, ํนํ ๊ฐํ์ ์ด๊ณ
๋ฐ๋ณต์ ์ธ ์ถฉ์ ์๋ ์ฑ๋ฅ ๊ฐ์ ์์ด ์ฌ์ฉ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ฏ
๋ก ๋ชจ๋ฐ์ผ IT๋ ๋ฏธ๋ํ ์๋์ฐจ ๋ถ์ผ์ ์ฉ๋์ ๊ฐ์ฅ
์ต์ ์ ํน์ฑ์ ๊ตฌํํ๊ณ ์๋ ์ ์ง๋ก ๊ฐ๊ด์ ๋ฐ๊ณ ์
๋ค. ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง๋ ์ฉ๋ ๋ฐ ์ฑ๋ฅ, ๋์์ธ ์ฐ์
์ฑ ๋ฑ์ ์ธก๋ฉด์์ ํ์ฌ๊น์ง ์์ฉํ๋ ์ด์ฐจ์ ์ง์์ค
ํ ์ค ์ต๊ณ ๋ก ํ๊ฐ ๋ฐ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์กด์ ๋์ผ ์นด๋๋ฎด
์ ์ง๋ ๋์ผ ์์ ์ ์ง๋ฅผ ๊ธ์ํ ๋์ฒดํจ์ ๋ฐ๋ผ ๋จ
์ผ๋ถํ์ผ๋ก์ ๊ณ ์์ฑ์ฅ ์ฐ์ ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
3.1. ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ฐ์ ๋ํฅ
์ต๊ทผ ์ธ๊ณ์ ์ธ ๊ฒฝ๊ธฐ ๋ํ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ ธํธ๋ถ PC, ํด๋
์ ํ ๋ฑ IT๊ธฐ๊ธฐ์ ์์ ๊ฐ์์๋ ๋ถ๊ตฌํ๊ณ , ๋ ธํธ๋ถ,
ํด๋์ ํ ๋ฑ์ ๋ชจ๋ฐ์ผ IT ์ฐ์ ์ ์ค์ฌ์ผ๋ก ์ด์ฐจ์ ์ง
์์ฅ์ 2008๋ 276.2์ต ๋ฌ๋ฌ ๊ท๋ชจ์์ ์ฐํ๊ท 6%์
์๋งํ ์ฑ์ฅ์ธ๋ฅผ ์ ์งํ์ฌ 2012๋ ์๋ 352.3์ต ๋ฌ๋ฌ
์ ์์ฅ์ ํ์ฑํ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋ง๋จ์ ๋ฐ๋ผ ์ด์ฐจ์ ์ง์
์ฑ์ฅ์ธ๋ ์ง์๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ธ๋ค[1].
๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง๋ 2008๋ 87.5์ต ๋ฌ๋ฌ๋ก ์ ์ฒด ์์ฅ
๊ท๋ชจ์ 31.7%๋ฅผ ์ ์ , IT๊ธฐ๊ธฐ ์์์ ํ๋ณต๊ณผ ์ต๋ณตํฉ
ํ, HEV ๋ฐ ์๋์ง ์ ์ฅ ๋ฑ ์๋ก์ด ์์ฉ๋ถ์ผ๋ก ํ
๋๋์ด 2012๋ ์๋ 148.3์ต ๋ฌ๋ฌ์ ์์ฅ ํ์ฑ๊ณผ ์ฐ
ํ๊ท 14%์ ์ฑ์ฅ์ด ์ ์ง๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋ง ํ๊ณ ์์ผ
๋ฉฐ, ์ ์ฒด ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฅ ์ค ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง๊ฐ ์์นํ๋
๋น์ค์ 2008๋ ์ 76%์์ 2018๋ ์๋ 94%๋ก ์ฆ๊ฐ
ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค[4].
Fig. 2. Secondary battery market scale by type.
Fig. 3. Industrial trend of the small sized Li-ion battery.
178 ์ ํญ์ฒ ยท๊น๊ฑดํยทํํ์ ยท๊น๋์
Journal of Korean Powder Metallurgy Institute
2010๋ ๋ถํฐ IT์ฉ ๋ชจ๋ฐ์ผ ๊ธฐ๊ธฐ ์ค ๋ ธํธ๋ถ PC์ ์ด
์ฐจ์ ์ง ์์๋ ์ฐ๊ฐ 13.5์ต์ ๋ก์ ํด๋์ ํ์ฉ ์์
12.5์ต์ ๋ณด๋ค ๋ง์ ์ด์ฐจ์ ์ง์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ์์์ฒ๋ก ์
๋ฆฌ ์ก์ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋ง๋๋ค. 2009๋ ๊น์ง๋ ํด๋์ ํ๊ฐ
๊ฐ์ฅ ํฐ ์์์ฒ์์ผ๋, ํด๋์ ํ ์์ฅ์ ์ฆ๊ฐ์ธ๊ฐ ๋
ํ๋๋ ๋ฐ๋ฉด, ๋ท๋ถ, mobile PC ๋ฑ ๋ ธํธ๋ถ PC ์์ฅ
์ ์ง์์ ์ธ ์ฆ๊ฐ์ธ๋ก ์ธํด ๋ ธํธ๋ถ PC์ฉ ์ด์ฐจ์ ์ง์
๋น์ค์ด ๋น ๋ฅด๊ฒ ์ฆ๊ฐํ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋ง๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๋
ํ ์์ฉ๋ถ์ผ ์์ฅ์ ์ฑ์ฅ ์๋์ ์ํด ์ด์ฐจ์ ์ง ์
์ฅ์ ์ฑ์ฅ๋ ์ฐจ๋ณํ ๊ณผ์ ์ด ์งํ๋ ์ ๋ง์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์
๊ธฐ์กด์๋ ๋ ธํธ๋ถ PC์ฉ ์ด์ฐจ์ ์ง ์์๊ฐ ์ ์ฒด ์์์
์ฝ 24%(์ ์๋ ๊ธฐ์ค)๋ฅผ ์ฐจ์งํ์ผ๋, ํฅํ 40% ์์ค
๊น์ง ์ฆ๊ฐํ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋ง๋๋ค. ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ธ๊ณ
์์ฅ ๊ท๋ชจ๋ 2005๋ 1.230์ต ์์ ๊ท๋ชจ์์ 2010๋
์๋ ์ฐํ๊ท ์ฝ 37.4% ์ฆ๊ฐํ ๊ท๋ชจ์ธ 1.690์ต ์์
์ด๋ฅผ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋งํ๊ณ ์๋ค. ๋ํ ์์ผ๋ก ์ฐํ๊ท ์ฝ
14.0%์ฉ ์ฑ์ฅํด 2009๋ 119์ต๋ถ์์ 2015๋ ์๋
220์ต๋ถ ๊ท๋ชจ์ ์ด๋ฅผ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋ง ๋๋ค[6].
๊ทธ๋ฆผ 4์๋ ์ค๋ํ ์ ์ง ์์ฅ์ ์ฃผ๋ํ๋ ์ ๊ธฐ์
๋์ฐจ์ฉ ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์์ฅ๋ํฅ์ ๋ํ๋๋ค. ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์
์ง์ ์ง์์ ์ธ ์ฑ๋ฅ ํฅ์(๊ณ ์๋์ง ๋ฐ ๊ณ ์ถ๋ ฅ๋ฐ๋)์
๋ฐ๋ผ ์ฃผ์์์ฅ์ธ ๋ชจ๋ฐ์ผ IT ๋ฑ์ ์ํ ์ด์ฐจ์ ์ง์์
ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์ ๊ธฐ์๋์ฐจ(Hybrid Electric Vehicle,
HEV), ์ ๊ธฐ์๋์ฐจ(EV) ๋ฑ์ ์ค๋ํ ์ ์ง์์ฅ๋ ๋ฆฌํฌ
์ด์ฐจ์ ์ง๊ฐ ์ฃผ๋ํ๊ฒ ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋๋ค.
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ง์ ์ด๊ธฐ์ธ 1991๋ ์๋ ์ผ๋ณธ์ด ์ธ๊ณ์
์ฅ์ 95%๋ฅผ ์ ์ ํ์์ผ๋, ํ์ฌ๋ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง ์
์ฅ์ ๋๋ถ๋ถ์ ํยท์ผยท์ค 3๊ตญ์ ๋ฉ์ด์ ๊ธ ์ ์ฒด๊ฐ
์ฃผ๋ํ๊ณ ์๋ค. ํ์งํค๋ฉ๋ผ์ 2009๋ ์กฐ์ฌ์ ์ํ๋ฉด
2008๋ ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์์ฅ์ ์ผ๋ณธ 50%, ํ๊ตญ 24%,
์ค๊ตญ ๋ฐ ๋๋ง ๋ฑ ๊ธฐํ ๊ตญ๊ฐ๊ฐ 26%์ ์์ฅ์ ์ ์ ํ
๊ณ ์๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ถ์๋๊ณ ์๋ค[1, 4].
์ต๊ทผ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ฌ์ ์ฑ์ ๊ดํ ๊ด์ฌ์ด ์ง์ค
๋จ์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ง์ ์กฐ ์ ์ฒด๋ ๋ง์ ๋ณํ๊ฐ ์์๋๊ณ ์
๋ค. ๊ธฐ์กด์ Ni-based ์ ์ง์์ฅ์ ์ง์คํ๊ณ ์๋ ์ผ๋ณธ
์ ํ๋ผ์๋ ์ฌ๋ ๊ธฐ์กด์ NiCd ์ ์ง์ฌ์ ์ ๋ํญ ์ถ
์์ํด๊ณผ ๋์์ ์ผ๋ณธ ์ฐ์์ฌ์ ์ ์ง ์ฌ์ ๋ถ๋ฅผ ์ธ์
ํ์๋ค. ์ธ๊ณ ์ต๋์ ์ ์ง ์ ์ฒด๋ก ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ง ์์ฅ
์์ ๊ฐ์ฅ ๋์ ์ ์ ์จ์ ๋ํ๋ด๋ ์ฐ์ ์ฌ๋ ๊ธฐ์
๋ ฅ๊ณผ ์์ฐ๋ฅ๋ ฅ์ ์ต๊ณ ์ด์ง๋ง, 2005๋ ๋ถํฐ 2007๋ ๊น
์ง 3๋ ๊ฐ ๋๊ท๋ชจ์ ์๋ฅผ ์ง์๋จ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์
๋๋ค. ๋ํ ์ต๊ทผ ๊ตญ๋ด์ ์ ์ง ์ ์กฐ์ฌ์ธ ์ผ์ฑ SDI์
LG ํํ ๋ฑ์ ํ์ฌ์์ ์์ฐ๋ผ์ธ์ ์ง์์ ์ผ๋ก ์ฆ์ค
ํ์์ผ๋ฉฐ, ํด์ธ ๋ฉ์ด์ ์ ์ง ์ ์กฐ์ ์ฒด๋ค๋ ์์ฐ๊ธฐ์
์ ๋ํ ํฌ์๋ฅผ ์ฆ๊ฐํ๊ณ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ 2010๋ ์ดํ
์๋ ์ผ์ฑ SDI๋ ์ฐ์๋ฅผ, LG ํํ์ ์๋๋ฅผ ์ถ์ํ
์ ๋ง์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ 2011๋ ์ดํ์๋ ์์ฅ ์ ์ ์จ์ ๋ง
์ ๋ณํ๊ฐ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
๊ณ ์ฑ์ฅ์ ๊ตฌ๊ฐํ๋ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง๋ ๋๊ธฐ์ ์ ํฌ์
ํ๋์ ์ค์๊ธฐ์ ์ ์ฌ์ ์ง์ถ์ด ๋๊ณ ์๋ ์ํฉ์ผ๋ก
๊ตญ๋ด ๋๊ธฐ์ ์ ์์ฐ๋ ์ฆ๋๋ฅผ ๋ชฉํ๋ก ๊ณผ๊ฐํ ํฌ์๋ฅผ
ํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์ค์๊ธฐ์ ์ ํน์ ๋ถ์ผ์ ์ ์ง๊ฐ๋ฐ ๋ฐ
์์ฌ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ฃผ๋ ฅ์ผ๋ก ์ผ๊ณ ์๋ค.
๊ตญ๋ด ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ฐ์ ์ ์ ์ ์กฐ์ ์ฒด์ธ ์ผ์ฑ SDI
์ LG ํํ์ด ์์ฅ ์ ์ ์จ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ธ๊ณ 2์์ 5
์๋ฅผ ์ฐจ์งํ ์ ๋๋ก ๊ท๋ชจ๋ฅผ ๊ฐ์ถ๊ณ ์์ง๋ง, ๋ถํ, ์ฅ
๋น ๋ฑ ๋ฐธ๋ฅ์ฒด์ธ(value chain) ์ค๊ฐ๋จ๊ณ์ ๊ฒฝ์๋ ฅ์
๋งค์ฐ ๋ฎ์ ๊ฒ์ผ๋ก ํ์ ๋๋ค. ๊ตญ๋ด ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ฐ์
์ ๋๊ธฐ์ ์ ์ค์ฌ์ผ๋ก ์์ฐํฌ์๊ฐ ๊ฐ์๋๋ฉด์ ์๋
ํ ์์ฐ, ์์ฐ์์จ ๋ฑ ํ์ง๊ณผ ์์ฐ์ฑ์ด ์์ ํ๋๊ณ
์ธ๊ณ์ ๊ท๋ชจ๋ก ์์ฐ์ค๋นํ๋ ์ค์ ์์ผ๋, ํต์ฌ๋ถํ
์์ฌ์ ๋๋ถ๋ถ์ ์์ง๋ ๊ตญ์ธ์ ์์ฌ ํ์ฌ์ ์์กดํ
Fig. 4. Industrial trend of the large & medium sized Li-
ion battery for vehicle.
Table 1. Market share of the Li-ion battery (๋จ์: %)
Ranking Cop.(Nation) 2007๋ 2008๋
1 Sanyo(Japan) 24.1 23.7
2 Sony(Japan) 15.3 15.2
3 SDI(Korea) 14.1 13.6
4 BYD(China) 10.1 10.2
5 Panasonic(Japan) 8.0 8.8
- etc 28.4 28.5
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฌ์ ์ฐ์ ๋ํฅ ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ ๋ง 179
Vol. 17, No. 3, 2010
๊ณ ์๋ ์ํฉ์ด๋ค.
์ผ์ฑ SDI์ 2์ฐจ ์ ์ง ๋งค์ถ์ก์ 2007๋ 9,120์ต์
๊ท๋ชจ์์ 2008๋ 1์กฐ 8,200์ต์์ผ๋ก ๋ชจ๋ฐ์ผ ๋ฑ์ IT
์์ ์ฆ๊ฐ ๋ฐ ์์ ์ ์ธ ํ์ง, ์์ฐ๋ฅ๋ ฅ ์ฆ๊ฐ๋ก ์ ๋
๋๋น 99% ์ฑ์ฅ์ ์ด๋ฃจ๊ณ ์๋ค. ๋ํ ์ธ๊ณ์ต์ด๋ก
4.3V ๊ณ ์ ์ ์ถฉ์ ์ด ๊ฐ๋ฅํ 2,800 mAh ๊ณ ์ฉ๋ ์ด์ฐจ
์ ์ง๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ์ฌ ์์ฐํ๋ฅผ ์ถ์งํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๋ ์ผ ๋ณด
์ฌ(Bosch)์ฌ์์ ํฉ์ ํ์ฌ์ธ SB LiMotive๋ฅผ ์ค๋ฆฝ
ํด ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋์ฉ ์ค๋ํ ์ ์ง๋ฅผ ๊ฐ๋ฐ ๋ฐ ์์ฐํ๊ณ ์
๋ค. LG ํํ์ ์ผ์ฑ SDI์ ๋นํด ๋งค์ถ์ก ๊ท๋ชจ๊ฐ ์
์ง๋ง ์ด์ฐจ ์ ์ง ๋ถ๋ฌธ์ ๋์ ์ฑ์ฅ์ธ๋ฅผ ์ ์งํ๊ณ ์
์ผ๋ฉฐ, 2007๋ 6,490์ต์ ๊ท๋ชจ์์ 2008๋ 8,105์ต์
์ผ๋ก ์ ๋ ๋๋น 23.5%์ ์ฑ์ฅ๋ฅ ์ ๋ณด์ด๊ณ ์๋ค. ๋ํ
2008๋ 6์๋ถํฐ 1,500์ต์์ ํฌ์ํด ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฐ
๋ผ์ธ์ ์ฆ์คํ์ฌ ๊ณต๊ธ๋ฅ๋ ฅ ๋ํญ ํ๋ํ๊ณ ์๋ ์ํฉ
์ด๋ค. ์ด์ ํจ๊ป ์ต๊ทผ ์ถ์๋๊ณ ์๋ GM ๋ฐ ํ๋-
๊ธฐ์์๋์ฐจ์ ์ ๊ธฐ์๋์ฐจ์ ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ง๋ฅผ ๊ณต๊ธํ๊ณ
์๋ค.
ํ์ฌ ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ๊ธฐ์ ์ ์ผ๋ณธ์ด ์ต๊ณ ์์ค
์ด๋ฉฐ ํ๊ตญ์ ์์ฐ๊ธฐ์ ์์ ์ผ๋ณธ๊ณผ ๋น์ทํ ์์ค์ด๋,
๋ถํ์์ฌ ์์ฒ๊ธฐ์ ์ด ๋ถ์กฑํ ์ํฉ์ผ๋ก์ ๊ตญ๋ด์ ๋ฆฌ
ํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ฐ์ ์ ์์ ์ ์ธ ๋ฐ์ ์ ์ํด์๋ ๋์ ์
์ต์ฑ์ด ํ๋ณด๋๋ ์์ฌ์ ์ฒด์ ํ๋๊ฐ ํ์ํ ๊ฒ์ผ๋ก
ํ๋จ๋๋ค.
3.2. ์ด์ฐจ์ ์ง์ฉ ์ ๊ทน์์ฌ์ ์ฐ์ ๋ํฅ
๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง ์ ํ์ ํน์ง ์ค ํ๋๋ ์ ์ฉ๋๋ ์ฌ
๋ฃ์ ๋ถํ์ ์ข ๋ฅ๊ฐ ๋ง์ง ์๋ค๋ ์ ์ด๋ค. ํนํ ๋ถํ
๋๋น ๋์ ์์ต์ฑ์ ๋ณด์ด๋ ์์ฌ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ์ ๋ ธ
ํ์ฐ๊ฐ ์ถ์ ๋์ด์ผ ํ๊ณ ์ด์ฐจ์ ์ง ์ ์ฒด์ ์ฑ๋ฅ์ ๊ฐ
์ฅ ํฐ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ฏ๋ก R&D์ ๋ง์ ๋น์ฉ๊ณผ
์๊ฐ์ด ํ์ํด ๊ตญ๋ด ์ ์ฒด์ ์ง์ ์ด ์ ํ์ ์ธ ์ํฉ์ด
๋ค. ์ต๊ทผ์๋ IT์ฐ์ ์ฉ ๊ธฐ๊ธฐ ์ด์ธ์ HEV์ฉ ์์ฅ ํ
๋๋ฅผ ๊ณ ๋ คํด ๋๊ธฐ์ ์ค์ฌ์ผ๋ก ์์ฌ์ฌ์ ์ ์ค๋นํ๊ณ
์์ด ๊ตญ๋ด ์์ฌ์ฐ์ ์ ๊ฒฝ์๋ ฅ๋ ํ๋๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋ง
๋๋ค.
๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง๋ฅผ ๊ตฌ์ฑํ๋ ๋ํ ์ฌ๋ฃ๋ค์ BOM(์
์ฌ ๋ช ์ธ์, Bill of Materials)๋ฅผ ๊ทธ๋ฆผ 5์ ๋ํ๋๋ค.
์ ์ฒด ์ฌ๋ฃ ์ค ์๊ทน๊ณผ ์๊ทน์์ฌ๊ฐ ์ฐจ์งํ๋ ๋น์ค์ด ์ฝ
75%๋ก์ ๋งค์ฐ ๋์ ์์กด๋๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ณ ์๋ค. ํ์ง๋ง
์ด๋ฌํ ์ฃผ์ ๊ตฌ์ฑ ์ฌ๋ฃ๋ค์ ๋๋ถ๋ถ ์์ ์์กด๋๊ฐ ๋งค
์ฐ ๋์ ์ํฉ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ฃผ๋ก ์ผ๋ณธ์ ์์ฌ์ ์ฒด๋ก๋ถํฐ
์์ ํ๊ณ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์์ฌ์ ๊ณต๊ธ ์์ ์ฑ์ด ๋ถ์ํ
์ค์ ์ด๋ค[4].
๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ฌ์ฉ๋๋ ์ ๊ทน์์ฌ์ ์์ฅ์ ์ ์จ์
์ดํด๋ณด๋ฉด ๊ฐ์ฅ ๋์ ์ ์ ์จ์ ๋ํ๋ด๋ ํ์ฌ๋ ์ผ๋ณธ
์ ๋ถํ์์ฌ ํ์ฌ๋ก ํ์ ๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์๊ทน์์ฌ๋ ๋
์น์์ ์ผ๋ณธํํ์ด, ์๊ทน์์ฌ๋ ํํ์น ํ์ฑ์ด ์๋ค.
์๊ทน์์ฌ๋ฅผ ์์ฐํ๊ณ ์๋ ๊ตญ๋ด์ ์ฒด๋ก๋ ํ๊ตญ์ ๋ฏธ์ฝ
์, ์์ฝํ๋ก, ์์์ํ์ ์์ฌ, ๋์ ํ๊ธ ๋ฑ์ด ์์ผ๋ฉฐ,
ํ๊ตญ์ ๋ฏธ์ฝ์์ ๋ชจ๊ธฐ์ ์ธ ๋ฒจ๊ธฐ์์ ์ ๋ฏธ์ฝ์๋ ์ฝ๋ฐ
ํธ ์์ค ๋ฌผ์ง์ ๋ณด์ ํ ํต์ฌ ์ ์ฒด๋ก์ ์ผ๋ณธํํ๋ ์
๋ฏธ์ฝ์ ์ฌ๋ก๋ถํฐ ์ฝ๋ฐํธ ์์ค๋ฅผ ๊ณต๊ธ๋ฐ์ ์ฌ์ฉํ๊ณ
์๋ค. ์๊ทน์์ฌ๋ฅผ ์์ฐํ๋ ๊ตญ๋ด ์ ์ฒด๋ก๋ ์๋ํ์
์์ฌ, ์นด๋ณด๋์ค(LS Mtron์ด ์ธ์) ๋ฑ์ด ์์ผ๋ฉฐ, ์ด
์ ์ฒด๋ค์ ๋๋ถ๋ถ ์ค๊ตญ ๋ฑ์์ ๋์ ๋ ์ฒ์ฐํ์ฐ์ ์ฌ
์ฒ๋ฆฌ๋ฅผ ํตํด ์ ์ง์ ์ ํฉํ ์์ฌ๋ก ๊ฐ๊ณตํ์ฌ ํ๋งคํ
๊ณ ์๋ค. ๋ํ ์ ํด์ง ์์ฐ์ ์ฒด๋ก๋ ํ ํฌ๋ ธ์ธ๋ฏธ์ผ, ์
์ผ๋ชจ์ง ๋ฑ์ด ์๋ค[7].
์๊ทน์ฌ๋ฃ์ ์์ฅ๊ท๋ชจ๋ 2007๋ 26,800ํค์ผ๋ก ์ฝ 1
์กฐ 1,000์ต์ ๊ท๋ชจ์ ๋ฌํ์ผ๋ฉฐ, 2008๋ ์๋ ์ ๋ ๋
๋น 19% ์ฆ๊ฐํ 32,000ํค์ผ๋ก ์ฝ 1์กฐ 9,000์ต์ ๊ท
๋ชจ์ ์ด๋ฅด๋ ๋ค. ์ต๊ทผ ์ด์ฐจ์ ์ง ๋ผ์ธ ์ฆ์ค๊ณผ HEV ๋ฑ
์ ์ฑ์ฉํ๋๋ก ์๊ทน ์ฌ๋ฃ ์์ฅ ๊ท๋ชจ๋ ๋์ฑ ๋น ๋ฅด๊ฒ
์ฆ๊ฐํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค[1, 5].
๊ธฐ์กด์ LCO(LiCoO2)์ ํน์ฑ ๋ฐ ๋จ๊ฐ๋ฅผ ์ค์ด๊ธฐ
์ํด ๋ง์ ๋ ธ๋ ฅ์ด ์งํ๋จ์ ๋ฐ๋ผ 2007๋ ์ ์ธ๊ณ ์
๊ทน์์ฅ์ ์์ฌ๋ณ ๋น์ค์ LCO๊ณ 79%, NMC๊ณ
10%๋ฅผ ์ฐจ์งํ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ 2008๋ ์๋ LCO๊ณ
67%, NMC๊ณ 16%๋ก์ ์ ์์ฌ์ ์์ฅ ์ ์ ์จ์ด ๋น
๋ฅด๊ฒ ์ฆ๊ฐํ๊ณ ์๋ ์ํฉ์ด๋ค. NMC๊ณ ๋ฑ์ ์๋ก์ด
์๊ทน ์์ฌ๊ฐ ์๊ฐ ๊ฒฝ์๋ ฅ์ด ๋๊ณ ๋ฌผ์ง ํน์ฑ์ด ์ํธ
ํ๋ค๋ ์ฅ์ ์ด ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ตญ๋ด์ ์ด์ฐจ์ ์ง ์ ์ฒด๋ค
Fig. 5. BOM of the Li-ion battery.
180 ์ ํญ์ฒ ยท๊น๊ฑดํยทํํ์ ยท๊น๋์
Journal of Korean Powder Metallurgy Institute
๋ ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ง์ ์ ์์ฌ ์ฑ์ฉ์ด ๋น ๋ฅด๊ฒ ํ๋๋๊ณ ์
๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋ผ NCM๊ณ๋ฅผ ์ค์ฌ์ผ๋ก ํ๋ ์ ์์ฌ ๊ณต๊ธ
์ ์ฒด์ ์ ์ ์จ์ด ์ ์ฐจ ์ฆ๊ฐํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ธ๋ค.
๊ตญ๋ด์ ์ด์ฐจ์ ์ง ์ ์กฐ์ ์ฒด๋ค์ด ์ฌ์ฉํ๋ ์์ฌ์ ์
์ด์๋ ๋ง์ ๋ณํ๊ฐ ์๋๋ฐ, 2007๋ ์ผ์ฑ SDI ์ด์ฐจ
์ ์ง์ ์๊ทน์ฌ๋ฃ๋ ์ ๋ฏธ์ฝ์์ ์ผ๋ณธํํ์ด ๋๋ถ๋ถ์
๊ณต๊ธํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ต๊ทผ NCM๊ณ๋ฅผ ๊ณต๊ธํ๋ ๊ตญ๋ด ์์ฌ
์ ์ฒด ๋ฐ ๊ธฐ์ ์์ฒด์ NCM๊ณ์ ๋น์ค์ด ์ฆ๊ฐํ ๊ฒ์ผ
๋ก ์ ๋ง๋๋ฉฐ, ์ด๋ฌํ ๋ณํ๋ LG ํํ์์๋ ์ ์ฌํ
๊ฒ์ผ๋ก ์์๋๋ค. ๋ํ LCO๊ณ ์๊ทน์์ฌ์ ์ ์ ์จ์
์์ด์ 2007๋ ์๋ ์ผ๋ณธํํ๊ณผ ์ ๋ฏธ์ฝ์ ์ค์ฌ์ด์์ผ
๋, ์ ์ฐจ ๊ตญ์ฐํ๊ฐ ์ด๋ฃจ์ด์ง๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๋๊ธฐ์ ์์ฒด
๋ด์์๋ ์์ฐ๋ผ์ธ์์ ๊ณต๊ธ๋๋ NCM๊ณ ์๊ทน์์ฌ๋ฅผ
์ง์ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐํ์ฌ ์ ์ฉํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ถ์ ๋๋ค[6].
4. ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ๋ฐ ์ ๊ทน์์ฌ์
๊ธฐ์ ์ ๋ง
์ด์ฐจ์ ์ง๋ ๋๊ท๋ชจ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ๋ฐ๋น๊ฐ ์์๋๋ ์ง์
๊ธฐ๋ฐํ ์ฅ์น์ฐ์ ์ผ๋ก ์ฐ์ ์ ๋ค์ํ ๋ถ์ผ์ ์ ์ฉ๋
๊ณ ์์ผ๋ฉฐ ํ ์ฐ์ ๋ถ์ผ๋ก ํ์ฐ์ฑ์ด ๋งค์ฐ ๋๋ค. ๋ํ
์ฐจ์ธ๋ ๊ธฐ์ ๋ก ๊ฐ๊ด์ ๋ฐ๊ณ ์๋ HEV, EV์ฉ ์์ฅ
์ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฅ์ ํต์ฌ์์ฅ์ผ๋ก ์ ๋ง๋๊ณ ์
๋ ์ค์ ์ด๋ค. ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ์ด์ฐจ์ ์ง์ ๊ณ ์๋์งํ,
๊ณ ์ถ๋ ฅํ, ๊ณ ์์ ์ฑํ, ์ฅ์๋ช ํ๊ฐ ๊ธฐ์ ๋ฐ์ ๋ํฅ์
ํต์ฌ์ด๋ฉฐ, ์ด๋ค์ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ ์ฌํ๊ฐ ์ด์ฐจ์ ์ง ๋ฐ ๊ด๋ จ
์ฐ์ ์ ์ฌํ์ ์ฅ๊ณ ์๋ค.
4.1. ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ๊ธฐ์ ๋ํฅ
๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง๋ ๋ค์ํ ์ฉ๋๋ก ์์ฉ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ ์
๋๊ณ ๋ชจ๋ฐ์ผ ๊ธฐ๊ธฐ ๋ฑ์ ์งํ์ ๋ฐ๋ผ ์๋น์ ๋ ฅ์ ์ฆ๊ฐ
๋ก ์ธํด ์ฐจ์ธ๋ ์ด๊ณ ์ฉ๋ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ด์ง
์ํค๊ณ ์๋ค. ๋ํ ํ๊ฒฝ๊ท์ ๋ฐ ์ ๊ฐ์์น์ผ๋ก ์ธํด ํ
์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์๋์ฐจ์ ๋ํ ์์๊ฐ ์ฆ๊ฐํจ์ ๋ฐ๋ผ ์ค๋ํ
์ ์ง ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๋ํ ๊ด์ฌ์ด ์ง์ค๋๋ฉด์ ์ด์ฐจ์ ์ง์
ํน์ฑ ํฅ์์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ๋ฐ์ด ์งํ๋๊ณ ์๋ค.
์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ฑ๋ฅ์ ์ข์ฐํ๋ ํน์ฑ์ ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ง๊ฐ
์์ผ๋, ์ด ์ค์์ ์ ์๊ธฐ๊ธฐ์ ๊ฒฝ๋ํ, ๋ชจ๋ฐ์ผ ๊ธฐ๊ธฐ
์ ๊ณ ๊ธฐ๋ฅ, ๊ณ ์ฑ๋ฅํ ์ถ์ธ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ณ ์ฉ๋ ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด
์ฐจ์ ์ง๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์ ์ง์ ๊ณ ์ฉ๋ํ, ๊ณ ์ถ
๋ ฅํ, ์ด์ํํ๋ฅผ ์ด๋ฃจ์ด์ผ ํ๋ค. ๊ณ ์ฉ๋ํ๋ ์ ์ง์
์ฉ๋๊ณผ ์๋์ง ๋ฐ๋๊ฐ ํฌ๋ค๋ ๊ฒ์ ์๋ฏธํ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ
๊ตฌํํ๊ธฐ ์ํด์๋ ๊ธฐ๋ณธ์ ์ผ๋ก ์๊ทน๊ณผ ์๊ทน์ ์์ฌ
๊ฐ ๊ฐ์ ๋์ด์ผ ํ๋ค. ์๊ทน ๋ฐ ์๊ทน ์์ฌ๋ ์ฉ๋
(mAh/g)์ด ํฌ๊ฑฐ๋, ์๊ทน๊ณผ ์๊ทน์ ์ง์ ๊ตฌ์ฑํ์ ๋
๊ฐ์ฉํ ์ ์๋๊ฐ ๋์์ ์๋์ง๊ฐ ๋์์ง๋ ๋ฐฉํฅ์ผ
๋ก ๊ตฌํ๋์ด์ผ ํ๋ค[1, 8].
์ด์ฐจ์ ์ง ๋ถ์ผ์ ๊ฐ์ฅ ๋ง์ ์์ฅ์ฑ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์๋
Fig. 6. Technical Road-map of the Li-ion battery.
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฌ์ ์ฐ์ ๋ํฅ ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ ๋ง 181
Vol. 17, No. 3, 2010
์ ๊ธฐ์๋์ฐจ์ ์ ์ฉ๋๊ธฐ ์ํด์๋ ์ด์ฐจ์ ์ง์ ๊ณ ์ถ๋ ฅํ
๋ฅผ ์คํํด์ผ ํ๋ค. ์ด๋ฅผ ์ํด์๋ ์ฉ๋๋ฟ ์๋๋ผ, ์์
์ฑ์ด ํ๋ณด๋ ์ ์๋ ์์ฌ๊ฐ ์ฌ์ฉ๋์ด์ผ ํ๋ฉฐ, ์ถฉ์
๋ฐ ๋ฐฉ์ ์ ์ ์ง ์ฑ๋ฅ์ ์ดํ๊ฐ ์๊ณ ์ผ์ ์์ค ์ด์
์ ์ ๋ขฐ์ฑ์ด ํ๋ณด๋ ์ ์๋ ์์ฌ๊ฐ ์๊ตฌ๋๋ค. ๋ํ
์์ฌ๋ฟ ์๋๋ผ ์ ์ง ๊ตฌ์ฑ ๋ถํ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ ์ง ์์ฒด์
๋์์ธ ๋ฑ์ ํตํด ๊ตฌํ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค. ์ ์ง์ ์ด์ํํ
๊ธฐ์ ์ ์ ์ง์ ์์ฉ๋ถ์ผ ๋ค์์ฑ์ ๋์ฌ์ฃผ๋ ๊ธฐ์ ๋ก์
๋ง์ ๊ธฐ์ ์ ์ง์ฒ์ ๋ฐ๋ผ ๋ชจ๋ฐ์ผ ๊ธฐ๊ธฐ ๋ฐ ๋ธ๋ฃจํฌ์ค ๋ฑ
์ ์ ์ฉ๋๊ณ ์์ง๋ง, ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฅ์ ํ์ฑํ ๋ฐ
๋ค์์ฑ ์ธก๋ฉด์์ ๋ดค์ ๋๋ ๋์ฑ ๋ง์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ๋ฐ์ด ํ
์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค. ์ต๊ทผ์ ์งํ๋๊ณ ์๋ ๋ํ์
์ธ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ ๋ฐฉํฅ์ด ๋ฐ๋งํ ๋ฆฌํฌ์ด์จ ์ด์ฐจ์ ์ง์ ๋ด์ด
์ฑ์ ๊ฐ์ง ์ฝ์ธํ ์ด์ํ ๋ฆฌํฌ ์ด์ฐจ์ ์ง์ด๋ค.
์ต๊ทผ ์ด์ฐจ์ ์ง๊ธฐ์ ์ ๋ํ ๊ธฐ์ ๋ก๋๋งต(TRM,
technical road-map)์ ๊ทธ๋ฆผ 6์ ๋ํ๋๋ค[9]. ๋ฆฌํฌ์ด
์ฐจ์ ์ง์ ์ ์ฒด์ ์ธ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ๋ฐ ๋ํฅ์ ๊ณ ์๋์ง๋ฐ๋ ์
๊ทน ํ๋ฌผ์ง ๊ธฐ์ , ๊ณ ์ถ๋ ฅ๋ฐ๋ ์ ๊ทน ํ๋ฌผ์ง ๊ธฐ์ , ๊ณ ์
์ ์ฑ ์ ๊ทน ํ๋ฌผ์ง ๊ธฐ์ , ๊ณ ๊ธฐ๋ฅ์ฑ ์ ๊ทน ์ฌ๋ฃ ๊ธฐ์ ,
๊ณ ๊ธฐ๋ฅ์ฑ ์ ํด์ง ๊ธฐ์ , ๊ณ ๊ธฐ๋ฅ์ฑ ๋ถ๋ฆฌ๋ง/๊ณ ๋ถ์์ ํด
์ง ๊ธฐ์ , ๊ณ ์์ ์ฑ ์ ์ง ์ค๊ณ ๊ธฐ์ ๋ฑ์ ๋ค ์ ์๋
๋ฐ, ์ฃผ๋ก ์ ๊ทน์ ๋ถํ ์์ฌ ์์ ํ ๋ฐ ์ ์ง์ ์์ ์ฑ
ํ๋ณด ๊ธฐ์ ์ ์ง์ค๋์ด ์๋ ๊ฒฝํฅ์ ๋ํ๋ธ๋ค.
๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง๋ IT ์ฐ์ ์ ํต์ฌ๋ถํ์ผ๋ก ๋ถ๊ฐ๋จ์
๋ฐ๋ผ ๊ด๋ จ ๊ธฐ์ ๋ค์ ์ฐธ์ฌ๊ฐ ๋๋ฉด์ ๊ฒฝ์์ด ์น์ดํด์ง
๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ์ผ๋ถ ๊ตญ๊ฐ์์๋ ์ ๋ถ ์ฐจ์์ ์ ๋ต์ ์ก
์ฑ๊ณํ์ ๋ฐํํ ์ํฉ์ด๋ค. IT์ ํ์ ๋ํ ์์์ ํญ
๋ฐ์ ์ธ ์ฆ๊ฐ๊ฐ ์์๋๋ ์ค๊ตญ์์๋ ์ฃผ๋ก ๋ฉ์ด์ ์
์ฒด๊ฐ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง ์ฌ์ ์ ํ๋ํจ์ผ๋ก์จ ์ผ๋ณธ, ํ๊ตญ
๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ค๊ตญ ๋ฑ์ ๊ฒฝ์ ๊ตฌ๋๊ฐ ํ์ฑ๋๊ณ ์๋ค.
ํ์ฌ ๊ตญ๋ด์ ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง์ ํต์ฌ๋ถํ์์ฌ๋
๋๋ถ๋ถ ์ผ๋ณธ ๋ฑ์ ์ ์ง์ฌ๋ก๋ถํฐ์ ์์ ๋๋ ์ค์ ์
์ ์ ๋ถ๋ ํต์ฌ๋ถํ์์ฌ ์ค ์์ ์ด ๋ถ๊ฐํผํ๊ณ , ์ ์กฐ
์๊ฐ ๋น์ค์ด ๋์ ํ๋ชฉ์ ๋ํ์ฌ ํ ๋น๊ด์ธ๋ฅผ ์ ์ฉ,
์์ ๊ด์ธ๋ฅผ ๊ฐ๋ฉดํด ์ค์ผ๋ก์จ ์ ์ ์กฐ์ ๊ฐ๊ฒฉ ๊ฒฝ์๋ ฅ
ํฅ์์ ๋๋ชจํ๊ณ ์๋ค.
๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ฑ๋ฅ ํฅ์, ์์ฉ๋ถ์ผ ํ๋ ๋ฐ ์์ฉ
ํ๋ฅผ ์๋น๊ธฐ๊ธฐ ์ํด์๋ ์ ์ง ํต์ฌ ๋ถํ์ ๋ํ ์ฑ๋ฅ
๊ฐ์ ์ด ์ ํ๋์ด์ผ ํ์ง๋ง, ๋ฆฌํฌ์ด์จ ์ ์ง์ ๋ค์ด๊ฐ๋
์์ฒ์์ฌ์ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์๋ ๋ง์ ์๊ฐ๊ณผ ๋ ธ๋ ฅ์ด ํ์ํ
๋ค. ํ์ง๋ง, ํ์ฌ ์ ์์ฌ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๋ฐ๋ฅธ ์์ฉํ๋ ์
๋นํ ๋๋ ์ํฉ์ผ๋ก, ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ๋ฐ ์ ๊ธฐ์๋์ฐจ๋ก ๋
๋ณ๋๋ ์ค๋ํ ์ ์ง์์ฅ์์ ์ฑ๊ณตํ๊ธฐ ์ํด์๋ ๊ธฐ์
์ ๊ฐ์ ์ด ์์ด์ผ ํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ธ๋ค. ๋ํ ์์ ์์กด
๋๊ฐ ๋์ ์ ์ง ์์ฌ ๋ถ๋ถ์ ๊ธฐ์ ๋ ๋ฆฝ์ด ์์ด๋ ํฅํ
์ง์์ ์ธ ๊ฒฝ์๋ ฅ ํ๋ณด๋ฅผ ์ฅ๋ดํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ์ํฉ์ด๋ฉฐ, ๊ตญ
๊ฐ์ ๊ฒฝ์๋ ฅ ํ๋ณด ์ฐจ์์์ ์ ์์ฌ ๋ถ์ผ์ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ด
์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฅ์ ์ฃผ๋ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
4.2. ์ด์ฐจ์ ์ง์ฉ ์ ๊ทน์์ฌ์ ๊ธฐ์ ์ ๋ง
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์๊ทน ์์ฌ๋ ์ ํ๋ฅผ ์ ์ฅํ๋ค
๊ฐ ์ ์ง๋ฅผ ๋ค์ ์ฌ์ฉํ ๊ฒฝ์ฐ ์์ ์ ์ผ๋ก ์ ํ๋ฅผ ๋ฐฉ
์ถํ์ฌ ์ ๊ธฐ๋ฅผ ๋ฐ์์ํค๋ ์ญํ ์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ด์ฐจ
์ ์ง์ ์ฑ๋ฅ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ํต์ฌ ์์ฌ์ด๋ค. ์๊ทน์์ฌ๋
์ ์ฒด ์ด์ฐจ์ ์ง ์ฌ๋ฃ๋น์ 40%(๋ ธํธ๋ถ์ฉ ์ํตํ ์ ์ง
๊ธฐ์ค) ์ ๋๋ฅผ ์ฐจ์งํ๋ฏ๋ก ๋์ ์์ฌ ์์กด๋๋ฅผ ๋ํ๋ด
๋ ๋ถํ์ด๋ค[4-5].
๊ธฐ๋ณธ์ ์ผ๋ก ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง๊ฐ ํ์๋ก ํ๋ ์๊ทน์์ฌ
๋ ๊ณ ์ฉ๋, ๊ณ ์ถ๋ ฅ, ๊ณ ์๋ช ํน์ฑ์ ์ง๋๊ณผ ๋์์ ๊ฐ
๊ฒฉ์ด ์ธ๊ณ ํ๊ฒฝ ์นํ์ ์ด๋ฉฐ, ์์ ์ ์ธ ํน์ฑ์ ์ง๋ ์ผ
ํ๋ค. ๋์ ๋ฐฉ์ ์ ์ ์ธก๋ฉด์์๋ ์๊ทน๊ณผ ์๊ทน ๊ฐ ์
์์ฐจ๊ฐ ํด์๋ก ์ ์ง๊ฐ ๊ณ ์๋์ง ๋ฐ๋๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ฒ ๋
๋๋ฐ ํ์ฌ ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์๋ ๋๋ถ๋ถ์ ์๊ทน ํ๋ฌผ์ง์ ์
ํด์ง์ ์์ ์ฑ์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ 4V ๋ด์ธ์ ์ ์์ ๋ํ๋ธ
๋ค. ๊ณ ์ฉ๋ ํน์ฑ ์ธก๋ฉด์์๋ ํ๋์ ๊ธ์ ๋น ํ๋์
๋ฆฌํฌ์ด ๋ฐ์ํ ์ ์๋ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ง๋ ํ๋ฌผ์ง ๊ฐ๋ฐ์ด
๊ถ๊ทน์ ์ธ ๋ชฉํ์ด๋ฉฐ, ์๋์ง ์ค๋๋ฐ๋๋ฅผ ๋ฎ์ถ๊ธฐ ์ํด
๋ฎ์ ๋ถ์๋์ ๊ธ์์ ์ง๋ ํ๋ฌผ์ง์ด ์๊ตฌ๋๋ค. ๊ณ ์ถ
๋ ฅ ํน์ฑ ์ธก๋ฉด์์๋ ๊ฒฐ์ ๊ตฌ์กฐ ๋ด์์ ๋์ ๋ฆฌํฌ ํ
์ฐ๊ณ์๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ฉฐ ์ ๊ธฐ์ ๋ํน์ฑ์ด ์ฐ์ํ ํ๋ฌผ์ง์ด
ํ์ํ๋ค. ๊ณ ์๋ช ํน์ฑ ์ธก๋ฉด์์๋ ์ ์ง ํํ๋ฐ์ ์ค
์์ ์ ์ธ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ ์งํ ์ ์์ด์ผ ํ๋ฉฐ, ์ถฉ๋ฐฉ์ ํ
์๊ฐ ์ฆ๊ฐํ๋๋ผ๊ณ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ณํ๊ฐ ๊ฑฐ์ ๋ฐ์ํ์ง ์
๋ ํ๋ฌผ์ง์ด ํ์ํ๋ค.
ํ์ฌ ์์ฉํ๋์ด ์๋ ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง๋ LiCoO2
๋ฅผ ์๊ทน์์ฌ๋ก ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒ์ด 70% ์ด์์ ์ฐจ์งํ๊ณ
์์ผ๋ฉฐ, ๊ธฐ์กด LiCoO2์ ๊ณ ์๋์ง๋ฐ๋, ๊ณ ์ถ๋ ฅ๋ฐ๋ ๋ฐ
๊ณ ์์ ์ฑ์ ๊ตฌํ์ ์ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ๋ฐ์ด ์งํ ์ค์ ์๋ค.
ํ์ง๋ง, ์ฝ๋ฐํธ๋ ํฌ์๊ธ์์ผ๋ก ๊ณ ๊ฐ์ด๊ณ , ์์ฐ๊ตญ๊ฐ
๋ ํธ์ฌ๋์ด ์์ด ๊ณต๊ธ์ด ๋ถ์์ ํ๋ค๋ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๋ดํฌ
ํ๊ณ ์๋ค.
์ต๊ทผ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ฉ ์๊ทน์์ฌ์ ๋ํ ๊ฐ๋ฐ๋ํฅ์
๊ทธ๋ฆผ 7์ ๋ํ๋๋ค. ๊ทธ ๋์ ์๊ทน์ฌ๋ฃ์ ์ฃผ๋ฅผ ์ด๋ฃจ๋
LiCoO2(LCO๊ณ) ๋์ ๋ช ๋ ์ ๋ถํฐ ์ฝ๋ฐํธ ์ธ์ ๋
182 ์ ํญ์ฒ ยท๊น๊ฑดํยทํํ์ ยท๊น๋์
Journal of Korean Powder Metallurgy Institute
์ผ๊ณผ ๋ง๊ฐ ๋ฑ์ ํฉ์ฑํ Li[NiMnCo]O2(NMC๊ณ), ๋
์ผ๊ณผ ๋ง๊ฐ์ ํฌํจํ๋ Li[NiM]O2(NM๊ณ), ๋ง๊ฐ ๋๋
๋์ผ ์ค์ฌ์ LiMn2O4(๋ง๊ฐ๊ณ), LiNi2O2(๋์ผ๊ณ) ๋ฑ
๋ค์ํ ์ฌ๋ฃ ๊ฐ๋ฐ์ด ์ด๋ฃจ์ด์ง๊ณ ์๋ค. ๊ทธ ์ธ์ ์ฒ ์
ํฌํจํ๋ LiFePO4(Olivine๊ณ)๊ฐ ์๋กญ๊ฒ ๊ด์ฌ์ ๋ชจ์ผ
๊ณ ์๋ค[4, 10].
์๊ทน์์ฌ์ ์ข ๋ฅ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ฃผ์ ํน์ฑ์ ๊ทธ๋ฆผ 8์ ๋น
๊ตํ์๋ค[4]. ๊ธฐ์กด์ LiCoO2(LCO๊ณ)์ ๊ณต๊ธ ๋ถ์์
์ฑ ๋ฐ ์๊ตฌํน์ฑ ์ธก๋ฉด ๋๋ฌธ์ ๋ณด๋ค ํ๋ถํ๊ณ ๊ฐ ์ธ๋ฉฐ
์ฑ๋ฅ์ด ํฅ์๋ ์ฌ๋ฃ๋ก์ ์ ํ์ด ๊ฒํ ๋๊ณ ์๋ ์ค์
์ด๋ค. LiNiO2์ ์ฝ๋ฐํธ๋ฅผ ๋์ผ๋ก ์นํํ ์ธต์๊ตฌ์กฐ๋ก
๋์ด ์๋ ํํฉ๋ฌผ๋ก์ ์ฝ๋ฐํธ๋ณด๋ค ๊ฐ์ด ์ธ๋ค๋ ๊ฒ๋ง
์ด ์๋๋ผ, ๋ฐฉ์ ์ฉ๋(mAh/g)์ด ๋ณด๋ค ํฌ๋ค๋ ์ฅ์ ์ด
์๋ค. ํ์ง๋ง, LiNiO2์ ๊ด๋ฒ์ํ ์์ฉํ๋ฅผ ์ํด ์ฌ
์ดํด ํน์ฑ ๋ฐ ์์ ์ฑ ๋ฑ์ ๊ฐ์ ํด์ผ ํ๋ค.
LiMn2O4๋ ์คํผ๋ฌ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ๋ ํํฉ๋ฌผ๋ก์ ๋ฆฌํฌ/
๋ง๊ฐ ์์๋น๊ฐ 1/2๋ก, ๊ธฐ์กด์ LiCoO2๋ LiNiO2์
๋น๊ตํ์ฌ ๋ฆฌํฌ์์ด ์ ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ณผ์ถฉ์ ๋๊ธฐ ์ด๋ ค์
์ ์์ ์ฑ์ด ๋๊ณ ๋จ๊ฐ๊ฐ ๋ฎ๋ค๋ ์ฅ์ ์ด ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ
๋ ๋ฐฉ์ ์ฉ๋์ด ์๊ณ ์ฌ์ดํด์ ๋ฐ๋ฅธ ์ดํ๊ฐ ๋น ๋ฅด๋ค๋
๋จ์ ์ด ์ง์ ๋๊ณ ์๋ค. ์ต๊ทผ ์์ฌ ์์ฅ์ ๋ฐ์ ๊ณผ ์
์ฉ๋ถ์ผ์ ๋ค์์ฑ์ ๋ฐ๋ผ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ด ๋ณธ๊ฒฉํ๋๊ณ ์
๋ ์๊ทน์์ฌ๋ก๋ ๊ณ ๊ฐ์ ์๋ฃ ๋์ ๋์ผ๊ณผ ๋ง๊ฐ์ ๋
์์ ์ ์ฉํ Li[NiMnCo]O2(NMC๊ณ)์ ๊ณ ์ถ๋ ฅ์ฉ ์
์ง์์๋ ์ฝ๋ฐํธ ๋์ ์ ์ฒ (Fe)์ ์ฌ์ฉํ LiFePO4
๋ฑ์ด ์๋ค. ์ด๋ฏธ ์ ์ง์ฌ์์๋ ์ ๋๊ณต๊ตฌ์ฉ์ผ๋ก
LiFePO4(Olivine๊ณ)๋ฅผ ์ํํ์ฌ ์ฌ์ฉ ์ค์ ์๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 9์๋ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ฉ ์๊ทน์์ฌ์ ๊ธฐ์ ๋ก๋
๋งต์ ๋ํ์ฌ ๋ํ๋๋ค[4]. ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ ํ์ฉ๋ถ์ผ
๋ฅผ ํฌ๊ฒ ์ํ๊ณผ ์ค๋ํ ์์ฅ์ผ๋ก ๋๋์ด์ ๋ถ์ํด ๋ณด
๋ฉด, ์ํ์ ์ง์ ๊ฒฝ์ฐ ๊ธฐ์กด์ LCO ๊ณ๊ฐ ์ฃผ๋ฅผ ์ด๋ฃฐ
๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ด๋ฉฐ, ์ ์ฐจ ์ฑ๋ฅ ๋ฐ ๊ฐ๊ฒฉ ์ธก๋ฉด์์ ์ฐ์ํ
ํน์ฑ์ ๋ํ๋ด๋ Li(NiMnCo)O2๊ฐ๋ก ์ผ๋ถ ์์ฅ์ ํ
Fig. 7. Development trend of the anode materials.
Fig. 8. Properties of the anode materials.
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฌ์ ์ฐ์ ๋ํฅ ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ ๋ง 183
Vol. 17, No. 3, 2010
์ฑํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค. ์ค๋ํ ์ ์ง์ ๊ฒฝ์ฐ,
Li(NiMnCo)O2๊ฐ ์ฃผ๋ฅผ ์ด๋ฅผ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ฉฐ, ์ ๊ฐํ
์ ์์ด์๋ ๊ฒฝ์ ์ฑ์ด ์ฐ์ํ olivine๊ณ๊ฐ ์ฌ์ฉ๋ ๊ฒ
์ผ๋ก ์ ๋ง๋๋ค.
์ต๊ทผ ์์ฌ์ ๋ํ ๊ณต์ ๊ธฐ์ ์ ๋ํ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ด ๋ง
์ ์ง์ฒ์ ๋ณด์ด๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ํนํ ์๊ทน์์ฌ๋ ์๋ก ๋ค
๋ฅธ ๋๋ ธํฌ๊ธฐ์ ๊ธ์์ฐํ๋ฌผ ์ ์๋ฅผ ์๋กญ๊ฒ ํฉ์ฑํ๋ฏ
๋ก ๊ณต์ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ง์ ํน์ฑ์ ํฐ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น
๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์์ฐ ๊ณต์ ์ ๋ ธํ์ฐ(know-how)๊ฐ ๋งค์ฐ
์ค์ํ๋ค. ํนํ ์ ์์ ๋ถ์ฐ์ฑ ๋ฐ ๊ท ์ผ์ฑ ํฅ์๊ธฐ์ ์
๋น๋กฏํ์ฌ morphology ์กฐ์ ๋ฐ ์์ฐ๊ด๋ฆฌ ๊ธฐ์ ๋ฑ์ด
์๊ตฌ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์์ฉํ๋ ์๊ทน์์ฌ์ ์ ํ์ด ์ข์ฐ
ํ๋ค๊ณ ํด๋ ๊ณผ์ธ์ด ์๋๋ค. ์ผ๋ณธ์ ์๋์ฌ์์ ์ฌ์ด
ํด ์๋ช ๊ณผ ์์ ์ฑ์์ ๋ฌธ์ ๊ฐ ๋๋ ๋ฆฌํฌ์๊ทน์ ํ์
์์ฌ๋ก ๋์ฒดํจ์ผ๋ก์จ ํ์ฌ์ ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ง๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ
๋ ๊ฒ์ด๋ค. ์๊ทน์์ฌ๋ก ์๋๋์ด ์จ ์์ฌ๋ ํ์๊ณ,
๊ธ์๊ณ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฐํ๋ฌผ๊ณ ๋ฑ์ด ์์ง๋ง ์ฃผ๋ก ์์ฐ์
์ ์ฉ๋๋ ์์ฌ๋ graphite, coke, meso carbon ๋ฑ์
ํ์์ง ๋ฌผ์ง์ด ์ฃผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์๋ค. ์๊ทน์์ฌ์ ์๊ตฌ
์กฐ๊ฑด์ ๋ฆฌํฌ ๊ธ์์ ํ์ค์ ๊ทน ์ ์์ ๊ทผ์ ํ ์ ์๋ฅผ
๊ฐ์ ธ์ผ ํ๊ณ , ๋ถํผ ๋ฐ ๋ฌด๊ฒ๋น ์๋์ง ๋ฐ๋๊ฐ ๋์์ผ
ํ๋ฉฐ, ๋ฐ์ด๋ ์ฌ์ดํด ์์ ์ฑ(๋์ ์ฟจ๋กฑ ํจ์จ)์ ๋ณด์ฌ
์ผ ํ๋ค. ๋ํ ๊ณ ์ ์ถฉยท๋ฐฉ์ (rate capability)์ ๊ฒฌ๋
์ ์์ด์ผ ํ๋ฉฐ, ์์ ์ฑ์ ๋ณด์ฅํด์ผ ํ๋ค[6, 11].
๊ธฐ์กด์ ์ฃผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์๋ ํ์์ง ๋ฌผ์ง์ ์์ ์ฑ
Fig. 9. Technical road-map of the anode materials.
Table 2. Properties of the cathode materials
ํ๋ฌผ์ง ์ฅ์ ๋จ์
ํ์ฐ๊ณ
์ธ์กฐํ์ฐ ๊ธด ์๋ช ์ฐ์ํ ์ ์ํน์ฑ๊ณ ๊ฐ
์ฉ๋ ์ ํ (320~340 mAh/g)
์ฒ์ฐํ์ฐ ๊ณ ์ฉ๋, ๋ฎ์ ๊ฐ๊ฒฉ ์ฐ์ํ ์ ์ํน์ฑ ๋ฎ์ ์๋ช
๊ธ์-ํ์ฐ
๋ณตํฉ์์ฌ๊ณ ์ฉ๋ (>370 mAh/g) ๋ฎ์ ์๋ช ๋ถํผ ํฝ์ฐฝ
ํ์๊ณํ๋์นด๋ณธ
๊ณ ์ฉ๋ (>400 mAh/g)
๋ฎ์ ์ ์
๋ฎ์ ์ด๊ธฐ ํจ์จ
๋ฎ์ ์๋์ง๋ฐ๋
์ํํธ์นด๋ณธ ๊ณ ์ฉ๋ (>370 mAh/g) ๋ฎ์ ์ด๊ธฐ ํจ์จ
์ฐํ๋ฌผ Li4Ti
5O
12
๊ธด ์๋ช
(์ถฉ๋ฐฉ์ ์ ์๋ณํ๊ฐ ์์)
SEI layer๋ฅผ ํ์ฑํ์ง ์์
๋ฎ์ ์ฉ๋ (~175 mAh/g)
๋ฎ์ ์ ๊ธฐ์ ๋์ฑ
์๋์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ ์ ์
๊ธ์๊ณ
๊ธ์
๊ณ ์ฉ๋- Sn 959 mAh/g
- Si 4010 mAh/g
๋์ ๋ถํผํฝ์ฐฝ(Sn 257%, Si 297%)
๋ฎ์ ์๋ช
๋ฎ์ ์์ ์ฑ
๋ฆฌํฌ ๊ณ ์ฉ๋ (3860 mAh/g)์ถฉ์ ์ ๋ฆฌํฌ๊ธ์์ ์์ง์ ์ฑ์ฅ์ ๋ฐ๋ฅธ
์์ ์ฑ
184 ์ ํญ์ฒ ยท๊น๊ฑดํยทํํ์ ยท๊น๋์
Journal of Korean Powder Metallurgy Institute
๊ณผ ๊ฐ์ญ์ฑ์ ๋ฐ์ด๋์ง๋ง, ์ฉ๋ ์ธก๋ฉด์์ ํ๊ณ๊ฐ ์กด์ฌ
(~340 mAh/g) ํ๋ค. ํ์ฌ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง๋ ์ง๊ธ๋ณด๋ค
์ต์ ๋ ๋ฐฐ ์ด์์ ์ฉ๋์ ๊ฐ์ ธ์ผ ํ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ์ํด์
์๋ก์ด ์๊ทน ํ๋ฌผ์ง์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ๋ฐ์ด ํ์ํ๋ค.
์๊ทน์์ฌ์ ๋ํ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ ๋ฐฉํฅ์ ํฌ๊ฒ ๋ ๊ฐ์ง๋ก
๊ตฌ๋ถ๋ ์ ์๋ค. ํ๋๋ ๊ธฐ์กด์ ์์ฌ๋ฅผ ๋์ฒดํ๋ ์ ์
์ฌ์ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ ๋ฐฉํฅ์ด๋ฉฐ, ๋ค๋ฅธ ํ๋๋ ๊ธฐ์กด ํ์์์ฌ
์ ํน์ฑ์ ํฅ์์ํค๋ ๋ถ์ผ๋ก์ ํ์์์ฌ์ ํ๋ฉด์ฒ๋ฆฌ,
๋๋ ธํ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ถ์ฐ๊ธฐ์ ๋ฑ์ด ์ด์ ํด๋นํ๋ค.
์ฃผ๋ก ์งํ๋๊ณ ์๋ ์๊ทน์์ฌ์ ์ข ๋ฅ ๋ณ ํน์ง์
ํ 2์ ๋ํ๋ด์๋ค[2, 12]. ์ต๊ทผ์๋ ์ ์์ฌ ๋ถ์ผ์
๋ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ค์ ์ ์ผ๋ก ์งํ๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๊ทธ ๋ํ์
์ธ ๊ฒ์ ์ค๋ฆฌ์ฝ๊ณผ ์ฃผ์ ๋ฑ์ ์ด์ฉํ ๊ธ์๊ณ ์์ฌ,
์ฐํ๋ฆฌํฌ์ ์์ฑ์ํค๋ ์ฐํ๋ฌผ๊ณ ์์ฌ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ํ์ฐ
๋ฐ ํ์๊ณ ๋ฑ์ ๋ณตํฉ์์ฌ๊ณ์ด์ ์ฑํํ๋ ๊ธฐ์ ์ด ์ฐ
๊ตฌ๋๊ณ ์๋ค. ๋ํ ๊ธฐ์กด์ ํ์๊ณ์ ๋๋ ธํ ๊ธฐ์ , ํ
๋ฉด์ฒ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ๋๋ ๋ค๋ฅธ ํน์ฑ์ ์ง๋ ์ฌ๋ฃ์ ํผํฉ ๊ธฐ
์ ์ ํตํด ๊ณ ์ฉ๋ํ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์งํ๋๊ณ ์๋ค.
์ฃผ์๊ณ ์๊ทน์์ฌ๋ ์ด๋ก ์ฉ๋์ด 790 mAh/g๋ก์ ํ
์ฐ์ ๊ทธ๊ฒ๋ณด๋ค 2๋ฐฐ ์ด์์ด์ง๋ง, ์ถฉ๋ฐฉ์ ์ ๋ถํผ ๋ณํ
๋ก ์ธํ ๊ฐ์ญ์ฑ์ด ๋จ์ด์ง๋ค๋ ๋จ์ ์ด ์์ด์ ์ถ๊ฐ์
์ผ๋ก ์ฃผ์์ฐํ๋ฌผ ๋ฐ ํฉ๊ธ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์งํ ์ค์
์๋ค. ์ค๋ฆฌ์ฝ๊ณ ์๊ทน์์ฌ๋ ์ค๋ฆฌ์ฝ์ด ๋ฆฌํฌ๊ธ์๊ณผ ๊ฑฐ
์ ์ ์ฌํ ์ถฉ๋ฐฉ์ ํน์ฑ์ ๋ํ๋ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ง์ ์ฐ
๊ตฌ๊ฐ๋ฐ์ด ์งํ ์ค์ ์๋๋ฐ, ๊ธ์ ์ค๋ฆฌ์ฝ ์์ฒด๋ ์
๊ธฐ์ ๋๋๊ฐ ๋ฎ์ ๊ทธ๋๋ก ์ฌ์ฉํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ค
๋ฆฌ์ฝ-ํฉ๊ธ, ์ค๋ฆฌ์ฝ-ํ์ ๋ณตํฉ์ฒด์ ํํ๋ก ์ ์ฉํ๋ ์ฐ
๊ตฌ๊ฐ ์ค์ ์ ์ผ๋ก ์ํ๋๊ณ ์๋ค.
๊ธ์๊ณ ์์ฌ์ ๋๋ถ์ด ์๊ทน์์ฌ ๋ถ์ผ์์ ๋ง์ ์ฐ
๊ตฌ๊ฐ๋ฐ์ด ์ด๋ฃจ์ด์ง๊ณ ์๋ ๋ถ์ผ๊ฐ ๋ณตํฉ์์ฌ์ด๋ค. ๋ณต
ํฉํ ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ ์์ฌ์ ๋ณตํฉํ๋ฅผ ํตํ ์ฅ์ ์ ์์น
ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ธฐ๋ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก์ ๋ฌผ์ฑ์ด ์ฐ์ํ ํ์ฐ์ฌ์
์ฉ๋ ์ธก๋ฉด์์ ์ฅ์ ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์๋ ๊ธ์๊ณผ์ ๋ณตํฉํ
๋ฑ์ด ์ฐ๊ตฌ๋๊ณ ์๋ค. ํ์ง๋ง, ๊ฐ ์์ฌ์ ํน์ฑ์ ์ ์ง
ํ๊ธฐ ์ํ ํ์ฐ๊ณ์ ๊ธ์๊ณ์ ๋๋ ธ ์์ฌํ ๋ฐ ๋ถ์ฐ
๊ธฐ์ ์ด ์ ํ๋์ด์ผ ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
5. ์ด์ฐจ์ ์ง์ฉ ์ ๊ทน์์ฌ์
์๊ธ ๋ฐ ์ฌํ์ฉ ํํฉ
5.1. ๋ฆฌํฌ
๊ฒฝ๊ธ์ ๊ด๋ฌผ์ธ ๋ฆฌํฌ์ ์ง๊ธ๊น์ง ์ ๋ฆฌ๋ ์คํ์ , ์ด
์ฐจ์ ์ง ๋ฑ์ ์ฃผ๋ก ๋ง์ด ์ฐ์์ผ๋ฉฐ ํ์ฌ ๋ ธํธ๋ถ๊ณผ ํธ
๋ํฐ ๋ฑ์ด ๋์ค๋ฉด์ ์ด์ฐจ์ ์ง๋ก์ ์์๊ฐ ๊พธ์คํ ๋
์ด๋๊ณ ์๋ ์ค์ ์ด๋ค. ์์ผ๋ก๋ ์ ๊ธฐ์๋์ฐจ ๋ฑ์ด ์
์ฉํ๋๋ฉด ๊ทธ ์์๋ ์์ ๋ฐ์ผ๋ก ํฌ๊ฒ ์์๊ฐ ์ฆ๊ฐ
๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ธ๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ๋๋ฉด ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ง์ ํต์ฌ
์์ฌ๋ฃ์ธ ๋ฆฌํฌ ๊ด๋ฌผ์ ์์ ์ ํ๋ณด๋ ๋ฐ๋์ ์ ํ๋
์ด์ผ ํ ๊ณผ์ ์ด๊ณ ์๋์ฐจ ์ฐ์ ๊ณผ ๋ ธํธ๋ถ, ํธ๋ํฐ, ์นด
๋ฉ๋ผ ๋ฑ์ ์ฒจ๋จ ์ ์์ฐ์ ์ด ์ฃผ๋ ฅ์ธ ์ฐ๋ฆฌ๋๋ผ๋ก์๋
๋์ฑ ๋ฆฌํฌ์ ์์ ์ ํ๋ณด๊ฐ ํ์ํ ์ค์ ์ด๋ค.
๋ฆฌํฌ์ ํ๊ทธ๋งํ์ดํธ ๊ด์์ ์๋ฐ๋์ด ์ฃผ๋ก ์ฐ์ถ
๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ ์ธ๊ณ ๋งค์ฅ๋ ๋๋ถ๋ถ์ด ๋ฏธ๊ตญ, ๋ฌ์์, ํธ
์ฃผ, ์น ๋ , ๋ณผ๋ฆฌ๋น์ ๋ฑ์ ํธ์ฌ๋์ด ์๋ค. ๋ํ ๋ฆฌํฌ
๋งค์ฅ๋์ 70%๊ฐ ๋ณผ๋ฆฌ๋น์, ์น ๋ ์ ์ง์ค๋์ด ์์ด์
ํฅํ ์น ๋ ๋ฅผ ๋น๋กฏํ ๊ฐ๊ตญ์ด ์ ๋ต์ ์ผ๋ก ์์ฐ๋์ ์กฐ
์ ํ ๊ฒฝ์ฐ ์๊ธ์ ์ฐจ์ง์ ๋น์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ๋์ ์์ฌ
์ด๋ค[13].
๋ฆฌํฌ์ ์ฐ๊ฐ ์ฝ 25๋ง ํค์ ๊ด์์ด ์์ฐ๋๊ณ ์์ผ
๋ฉฐ ๊ทผ๋์ ์์ ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ง์ ๋ฑ์ฅ์ผ๋ก ๊ธ์์์
์ ์ฆ๊ฐ์ ๋์์ ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์์ฌ๋ฃ์ธ ํ์ฐ๋ฆฌํฌ์ด
๊ฐ์ฅ ๋ง์ด ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์๋ค. ๊ทธ๋ฆผ 10์ ๋ฆฌํฌ ์์ ๋ฐ
๊ณต๊ธ๋์ ์ ๋ง์ ๋ํ๋์ผ๋ฉฐ, ๋ฆฌํฌ ์์์ ๊ธ์ฆ์ผ๋ก
์ธํ ์๊ธ ๋ถ๊ท ํ ๋ฐ์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์์ฌํ๋ค.
์ฐ๋ฆฌ๋๋ผ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ ๋ ์์ ์ ์์กดํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ ์ฃผ
๋ก ํ์ฐ๋ฆฌํฌ, ์์ฐํ๋ฆฌํฌ์ ํํ๋ก ์ค๊ตญ, ์น ๋ ๋ฑ์ง
์์ ์ฐ๊ฐ 7๋ฐฑ๋ง ๋ถ ์ด์ ์์ ํด ์ฌ์ฉํ๊ณ ์๋ค. ๊ฐ
๊ฒฉ์ ๋ฆฌํฌ ์ด์ฐจ์ ์ง์ ๋ํ ์์ ์ฆ๊ฐ ์ํฅ์ผ๋ก ํ
์ฐ๋ฆฌํฌ์ ์ค์ฌ์ผ๋ก ์์นํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ ์ด๋ฐ ๊ฐ๊ฒฉ์ ์
์น๊ณผ ์๊ธ ๋ถ์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋๋นํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์์ ํ
๋ณด ๋ฐฉ์ ๋ฐ ๋ฆฌํฌ์ ๋์ฒด์ฌ ๊ฐ๋ฐ๊ณผ ์ฌํ์ฉ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ
์ด ์ ์คํ ์๊ตฌ๋๋ ์ค์ ์ด๋ค[14].
Fig. 10. Global lithium demand and supply prospects.
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฌ์ ์ฐ์ ๋ํฅ ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ ๋ง 185
Vol. 17, No. 3, 2010
๋ฆฌํฌ์์ ํ๋ณด ๋ฐฉ์์ ์ผํ์ผ๋ก ํ์ฌ ์ผ๋ณธ์ ๋น๋กฏํ
๊ตญ๋ด์ธ์์๋ ๋ฐ๋ท๋ฌผ์์ ํด์์ฉ์กด ๋ฆฌํฌ์ ์ถ์ถํ๋
์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์งํ ์ค์ ์๊ณ , ๋์ ๊ด์ฐ์ ํตํ ํ๋ฆฌํฌ์ด์จ
์ ์ง ์ฌํ์ฉ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ด ์งํ ์ค์ ์๋ค[15, 16]. ๊ตญ
๋ด์์๋ ํ๊ตญ์ง์ง์์์ฐ๊ตฌ์์ด ํ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ง์์
๋ฆฌํฌ ๋ฐ ์ฝ๋ฐํธ ๋ฑ์ ์ ๊ฐ ๊ธ์ ์ฌํ์ฉ์ ์ํ ์ฒ๋ฆฌ
๊ณต์ ์ ์์ฉํ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ํํ์๊ณ , ํ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ง๋ก
๋ถํฐ ์๊ทน ํ๋ฌผ์ง์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ๋ถ๋ฆฌ ๋์ถํ๊ธฐ ์ํ
๋ฌผ๋ฆฌ์ ๊ณต์ ๊ณผ ์ ๊ฐ๊ธ์์ ํ์์จ์ ๊ทน๋ํ ์ํฌ ์
์๋ ํํ์ ์ฒ๋ฆฌ๊ณต์ ์ ๊ฐ๋ฐ ์ค์ ์๋ค. ํ์ฌ ๊ฐ๋ฐ
๋ ๊ธฐ์ ๋ค์ ์ฐ๊ตฌ์ค ๊ท๋ชจ์ ์ค์ฆ๋ง ๊ฑฐ์น ์ํ์ด๋ฏ๋ก
์ด๋ฅผ ์์ ํํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ๋ฐ์ด ์
๊ตฌ๋๋ฉฐ, ์ฌํ์ฉ ๊ณต์ ์ ์์ด ์์ง๊น์ง ๋ณต์กํ ๋ค๋จ๊ณ
๊ณต์ , ๊ณ ๊ฐ ์ฒ๋ฆฌ๋น ๋ฑ์ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ๋ ดํ
๊ฒ ๋ฆฌํฌ์ ์ฉํดํ์ฌ ๋ฆฌํฌํํฉ๋ฌผ๋ก ํ์ํ๋ ๊ณต์ ๊ธฐ
์ ๊ฐ๋ฐ์ด ํ์ํ๋ค.
5.2. ์ฝ๋ฐํธ
์ฝ๋ฐํธ๋ Ni-based superalloy, Fe-based superalloy
์ ๋๋ถ์ด ๊ณ ์จ์์ ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ํ์ ์ธ ๋ด์ดํฉ๊ธ ์
์๋ก์จ, ํญ๊ณต/์ฐ์ฃผ์ฐ์ ๋ฐ ๊ตญ๋ฐฉ์์ฌ ๋ฑ์์ ์ด์ฉ๋๋ฉฐ,
์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ์ ๋ต๋ฌผ์์ ์ํด ์๋ค. ๊ทผ๋์ ๋ค์ด์ ์ฝ
๋ฐํธ ๊ด๋ จ ์ฐ์ ์ ์ด์ฐจ์ ์ง, ์๊ตฌ์์, ๊ณ ์๋๊ฐ, ์ด
๋ด์ด๊ฐ, ์ด๋งค ๋ฑ์ผ๋ก ์์ฉ๋ถ์ผ๊ฐ ๋์ด์ง๊ณ ์์ด ํ๋
์ฌํ์์ ํผํ ์ ์๋ ์์ฌ ์ค ํ๋๋ก ์๋ฆฌ ์ก๊ณ
์๋ค. ๊ทธ๋ฆผ 11์ ์ฝ๋ฐํธ ์์ฌ์ ์์ฉ๋ถ์ผ ๋ฐ ์์ฉ๋ถ
Fig. 11. Application and consumption of cobalt.
Table 3. Cobalt production and reserves
์ฃผ์
๋ณด์ ๊ตญ
์ฝ๋ฐํธ์์์์ฐ๋ ์ฃผ์
๋ณด์ ๊ตญ
์ฝ๋ฐํธ๋ณด์ ๋
2007 2008 ํ ๊ฐ์ฉ์์ ์ ์ฌ์์
๋ฏธ๊ตญ - - ๋ฏธ๊ตญ 33,000 860,000
์ค์คํธ๋ ์ผ๋ฆฌ์ 5,900 6,300 ์ค์คํธ๋ฆฌ์ 1,500,000 1,800,000
๋ธ๋ผ์ง 1,400 1,200 ๋ธ๋ผ์ง 29,000 40,000
์บ๋๋ค 8,300 8,300 ์บ๋๋ค 120,000 350,000
์ค๊ตญ 2,000 2,000 ์ค๊ตญ 72,000 470,000
์ฝฉ๊ณ 25,000 32,000 ์ฝฉ๊ณ 3,400,000 4,700,000
์ฟ ๋ฐ 3,800 3,900 ์ฟ ๋ฐ 1,000,000 1,800,000
๋ชจ๋ก์ฝ 1,500 1,600 ๋ชจ๋ก์ฝ 20,000 NA
๋ด ์นผ๋ ๋๋์ 1,600 1,000 ๋ด ์นผ๋ ๋๋์ 230,000 860,000
๋ฌ์์ 6,300 5,800 ๋ฌ์์ 250,000 350,000
์ ๋น์ 7,600 7,800 ์ ๋น์ 270,000 680,000
๊ธฐํ 1,900 1,900 ๊ธฐํ 180,000 1,100,000
์ธ๊ณ 65,500 71,800 ์ธ๊ณ 7,100,000 13,000,000
186 ์ ํญ์ฒ ยท๊น๊ฑดํยทํํ์ ยท๊น๋์
Journal of Korean Powder Metallurgy Institute
์ผ๋ณ ์๋น ํํฉ์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค[17].
์ฝ๋ฐํธ๋ ์ง๊ฐ ๋ด ํจ์ ๋์ด 0.002%๋ก ๋น๊ต์ ํ๋ถ
ํ๊ณ ๊ณ ๋ฅด๊ฒ ์กด์ฌํ์ง๋ง, ํจ๋์ด ๋ฎ์ ๋๋ถ๋ถ ๊ตฌ๋ฆฌ,
๋์ผ ๋ฑ์ ์ฑ๊ตด ๋ถ์ฐ๋ฌผ๋ก ์ฐ์ถ๋๋ฉฐ ํฉํ๋ฌผ, ๋นํ๋ฌผ,
์ฐํ๋ฌผ ํํ๋ก ์กด์ฌํ๋ค. ์ฝ๋ฐํธ ์์์ ์ฃผ์ ๋งค์ฅ๊ตญ
์ ์ฝฉ๊ณ , ์ ๋น์, ๋ฌ์์, ์บ๋๋ค, ํธ์ฃผ ๋ฑ์ด๋ฉฐ, ์ด
์ค ์ฝฉ๊ณ , ์ ๋น์, ์บ๋๋ค์ ๋งค์ฅ๋์ด ์ธ๊ณ ๋งค์ฅ๋์
์ ๋ฐ ์ด์์ ์ด๋ฅธ๋ค. ์ด๋ ์ฝ๋ฐํธ๊ฐ ๊ตญ๊ฐ๋ณ๋ก ํธ์ฌ๋
์ด ์์์ ์ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ๋ํ ํธ์ฌ์ฑ์ด ๋์ ์์ฐ๊ตญ
์ ์ ์ฑ ๋ณํ๋ ์์ฐ์ฌํด ๋ฑ์ ์ํ ๊ณต๊ธ ์ฅ์ ์ ์
ํ์ด ๋์ ์ค์ ์ด๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฝ๋ฐํธ๋ ๋ ๋๋ ๋์ผ
์์ฐ ๊ณต์ ์ค ๋ถ์ฐ๋ฌผ๋ก์ ์์ฐ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ ๋๋
๋์ผ์ ๊ฐ๊ฒฉ์ํฉ์ ์ํด ์์ฐ๋์ด ์ข์ฐ๋๋ฏ๋ก ๋ถ์
์ ํ ๊ณต๊ธ์ฒด์ ๋ฅผ ๊ฐ์ง๊ณ ์๋ค[18, 19].
์ธ๊ณ์ฝ๋ฐํธ ์์ฐ๋์ 1999๋ ๋์ ๊ธ์ ๋ ํ์ฐ์ผ
๋ก 3๋ง ํค์ ๋ํํ์๊ณ 2008๋ ์ 7๋ง 1์ฒ ํค์ ์
์ฐํ๋ ๊ธ๊ฒฉํ ์ฆ๊ฐ์ธ๋ฅผ ๋ณด์ด๊ณ ์๋ค. ํ 3์ ์ธ๊ณ
์ฃผ์๊ตญ ์ฝ๋ฐํธ ์์์์ฐ๋ ๋ฐ ๋ณด์ ๋์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ์ฝ
๋ฐํธ์ ๊ธ๊ฒฉํ ์์ฐ๋ ์ฆ๊ฐ๋ ์ต๊ทผ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๋ฐ ๋ด์ด
ํฉ๊ธ์ ๊ธ์ํ ์์ ์ฆ๊ฐ๋ก ์ธํ ๊ฒ์ด๋ฉฐ, ์ด์ฒ๋ผ ์
์๊ฐ ๋ง์ ์ฝ๋ฐํธ๋ ์ ๋ต์ ํฌ์ ๊ธ์์ผ๋ก ๋น์ถํ๋
๋ฐ ์๋ฆฝ์ ์ํ ์์๊ตญ๊ฐ ๊ฐ์ ๊ฒฝ์์ด ์น์ดํ ์๋ฃ
์ด๋ค. ์ด๋งค, ์ ์ง์๋ฃ, ์ด๊ฒฝํฉ๊ธ ๋ฑ ํ์ฌ ์ฒจ๋จ์ฐ์ ์
ํต์ฌ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ์ฝ๋ฐํธ ๊ธ์ ๋ฐ ํํฉ๋ฌผ ๊ธฐ์ด์
์ฌ๋ ๋๋ถ๋ถ ์ธ๊ตญ์์ ์์ ํ๊ณ ์์ด ์ฐ๋ฆฌ๋๋ผ ๊ธฐ๊ฐ
์ฐ์ ๋ฟ ์๋๋ผ ๋ถํยท๊ณ ์ฌ ์ฐ์ ์ ํ์ฑํ์๋ ์ ํด
์์ธ์ด ๋๊ณ ์์ผ๋ฏ๋ก ๊ตญ๊ฐ์ ์ฐจ์์์ ์๊ธ๋ถ์์ ํด
์ํ๊ธฐ ์ํด์๋ ์์ฌ ๊ตญ์ฐํ, ๋์ฒด์์ฌ ๊ฐ๋ฐ ๋ฐ ์์
์ฌํ์ฉ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ด ์ ์คํ ์๊ตฌ ๋๋ ์ค์ ์ด๋ค[18].
์ฝ๋ฐํธ๋ ๊ณ ๊ฐ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ธ๊ตญ์์๋ ์ฌํ์ฉ์ด
ํ๋ฐํ๊ฒ ์ด๋ฃจ์ด์ง๊ณ ์์ผ๋ ์ฐ๋ฆฌ๋๋ผ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ฌํ
์ฉ ๊ธฐ์ ์ด ์ทจ์ฝํ์ฌ ์ผ๋ถ ์คํฌ๋ฉ ๋๋ ํ๊ธฐ๋ฌผ๋ก๋ถ
ํฐ ์ฝ๋ฐํธ๋ฅผ ์ฌํ์ฉํ๋ ์ค์ ์ด๋ค. ์ฝ๋ฐํธ์ ์ฌํ์ฉ
์ ๊ณต๊ตฌ๊ฐ ์ ์กฐ ์ ์คํฌ๋ฉ, ์ด๋งค ๋ฐ ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ง์
์ ์กฐ ๊ณต์ ์ค์ ๋ฐ์ํ๋ ํ๊ธฐ๋ฌผ์์ ๋ถ๋ถ์ ์ผ๋ก ์ด
๋ฃจ์ด์ง๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ํ๊ธฐ๋๋ ์ ํ์ผ๋ก๋ถํฐ ์ฝ๋ฐํธ๋ฅผ
ํ์ํ๋ ์ฌํ์ฉ์ ๋ฏธ์งํ ์ํ์ด๊ณ ํ๊ตญ์ง์ง์์์ฐ
๊ตฌ์ ๋ฑ ์ฐ๊ตฌ์๋ฅผ ์ค์ฌ์ผ๋ก ์์ฉํ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์
ํ ์ค์ ์๋ค[20-22]. ์ธ๊ตญ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ด์ฐจ์ ์ง์์์
์ฝ๋ฐํธ ์ฌํ์ฉ์ ๋ฒจ๊ธฐ์์ ์ ๋ฏธ์ฝ์ ์ฌ, ์ผ๋ณธ์
TMC ์ฌ ๋ฑ์ ์ค์ฌ์ผ๋ก ์์ฉํ๊ฐ ์ด๋ฃจ์ด์ ธ ์์ผ๋ฉฐ,
๊ทธ๋ฆผ 12๋ ์ ๋ฏธ์ฝ์์ฌ์ ํ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ง ์ฌํ์ฉ ๊ณต
์ ์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค[23].
5.3. ๋ง๊ฐ ๋ฐ ๋์ผ
๋ง๊ฐ์ ๋๋ถ๋ถ ์ฒ ๊ฐ์ฉ์ผ๋ก ์ฝ 96% ์ ๋ ์ฌ์ฉ๋๊ณ
์์ผ๋ฉฐ, ๊ทธ ์ธ ๋๋จธ์ง ๋ถ๋ถ์ ์ ์ง ๋ฐ ์๋ฃจ๋ฏธ๋์ฉ์ผ
๋ก ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์๋ค. ๋ง๊ฐ์ ์ฐ์์ ์ ํฉ๊ณผ์ ๋์ ์น
Fig. 12. Recycling process of Umicore Cop. (Belgium).
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฌ์ ์ฐ์ ๋ํฅ ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ ๋ง 187
Vol. 17, No. 3, 2010
ํ๋ ฅ์ผ๋ก ์ธํ ํ์ฐํํฉ์ ๋ก์์ ๊ธฐ๋ฅ๊ณผ ์ธ์ฑ ๋ฐ ๊ฐ
๋๋ฅผ ํฌ๊ฒ ์ฆ๊ฐ์ํค๋ ์์์ด๋ค. ๊ธฐํ ์ด์ฐํ๋ง๊ฐ์
๊ฑด์ ์ง, ํ๋ผ์ดํธ์์, ํ์ธํธ, ๋น๋ฃ ๋ฑ์ ์ผ๋ถ ์ฌ์ฉ
๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๋ง๊ฐ์ ํ์ฐ-ํํฉ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ํด์๋ Si,
Al, Ti ๋ฑ์ด ์ผ๋ถ ๋์ฒด ๊ฐ๋ฅํ๋ ๊ฐ์ฌ ์ธ์ฑ์ ๋ฏธ์น๋
์ํฅ ๋ฐ ๊ฒฝ์ ์ฑ ์ธก๋ฉด์์๋ ๋ง๊ฐ์ ๋์ฒดํ ๋งํ ์ฌ๋ฃ
๋ ์์ง ์๋ค.
๋ง๊ฐ ๊ด์์ ์ฃผ์ ์์ฐ๊ตญ์ ๋จ์ํ๋ฆฌ์นด, ์ค์คํธ๋
์ผ๋ฆฌ์, ๋ธ๋ผ์ง ๋ฐ ๊ฐ๋ด์ ์ง์ค๋์ด ์์ผ๋ฉฐ 5๊ฐ๊ตญ์
72% ์ด์ ๋น๊ต์ ๋์ ํธ์ฌ์ฑ์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ๋ง๊ฐ์
๊ณผ์ ์์๋ก์ ๊ฐ๊ฒฉ ๋ณ๋ ํญ์ด ํฌ๋ฉฐ, ๋ค๋ฅธ ์ด์ฐจ์ ์ง
์์ฌ์ ๋ง์ฐฌ๊ฐ์ง๋ก ์๊ธ๋ถ์์ด ์ฐ๋ ค๋๋ค. ๋ง๊ฐ์ ์ฌ
์์ํ ๊ธฐ์ ์ ์ฒ ๊ฐ๊ณผ ์๋ฃจ๋ฏธ๋์ฉ์ผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ๊ฒฝ
์ฐ ์ฒ ๊ฐ ๋ฐ ์๋ฃจ๋ฏธ๋ ์คํฌ๋ฉ์์ ํน์๊ฐ ์ฑ๋ถ ํํ
๋ก ์ฌํ์ฉ์ด ๋ถ๋ถ์ ์ผ๋ก ์ด๋ฃจ์ด์ง๊ณ ์์ผ๋ฉฐ, ๊ฑด์ ์ง,
ํ๋ผ์ดํธ์์ ๋ฑ์ ์ฌ์ฉ๋๋ ์ด์ฐํ๋ง๊ฐ์ ์ฌํ์ฉ์
์์ง ๋ฏธ์งํ ์ํ์ด๋ค[24].
๋์ผ์ ๊ณ ๊ฒฝ๋ ์ดํ์ฑ, ํ์ ๊ธฐ์ต ๋ฑ์ ํน์ง๊ณผ ํจ
๊ป STS์ ๊ฐ์ ๋ด์ ๋ด์ด ๋ฑ์ ํน์๊ฐ์ ๊ธฐ๋ณธ์๋ฃ
์ด๋ฉฐ, ์จ๋ํธํก ์ ํญ ๋ณํ, ๊ฐ์์ฑ ๋ฑ์ ์ฑ์ง์ ์์ฉ
ํ ์ ์์ฌ๋ฃ๋ก๋ ์ฌ์ฉ๋๋ค. ๋ํ ์ต๊ทผ ์ด์ฐจ์ ์ง ๋ฑ์
์๋ ๊ธฐ๋ฅ๊ณผ ๊ฐ๊ฒฉ ๋ฑ์ ๋ฌธ์ ๋ ์์ผ๋, ์ฝ๋ฐํธ, ๋ง๊ฐ
๋ฑ์ ๋์ฒด์ ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ค.
๋์ผ์ ์ฃผ์ ์์ฐ๊ตญ์ ๋ฌ์์, ์บ๋๋ค, ํธ์ฃผ, ์ธ๋
๋ค์์, ๋ด์นผ๋ ๋๋์ ๋ฑ์ด๋ฉฐ, 5๊ฐ๊ตญ์ ์ฝ 67% ์ด์
๋์ ํธ์ฌ์ฑ์ ๋ํ๋ด๊ณ ์๋ ์์๋ก์ ๋ ์ ์ฑ์ผ๋ก
์ธํ ์์ฅ ๊ฐ๊ฒฉ์ ์ ๋์ฑ์ด ํฐ ์์๋ก ์๋ ค์ ธ ์๋ค.
ํ์ฌ ๊ตญ๋ด์์๋ ๋์ผ์ ๊ฑฐ์ ์์ ์ ์์กดํ๊ณ ์์ผ
๋ฉฐ, (์ฃผ)์ฝ๋ฆฌ์๋์ผ๋ง์ด ์์์ฌ๋ก ๊ฐ๊ณต ๋ฐ ์์ฐํ๊ณ
์๋ค. ๋์ผ ์์์ฌ๋ ๋๋ถ๋ถ ์คํ ์ธ๋ ์ค๊ฐ ์๋ฃ๋ก ์ฌ
์ฉํ๊ณ ์๊ณ , ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฅ์ ์์ ์ฆ๊ฐ๋ก ์ฝ๋ฐํธ
๋์ฒด์ ๋ก์ ์์ ์ฆ๊ฐ๊ฐ ์์๋๋ค[25].
๋์ผ์ ์ฌ์์ํ๋ ์ ์ง ์ฐ์ ๊ณผ ์์ ํํ ์ฐ์ ์์
๋ฐ์ํ๋ ๋์ผ ํ ์ด๋งค์ ๋์ผ-์นด๋๋ฎด ์ ์ง์ ์ฌํ์ฉ
์ด ๋ถ๋ถ์ ์ผ๋ก ์ด๋ฃจ์ด์ง๊ณ ์๊ณ , ๋ฐ๋์ฒด ์ ์กฐ๊ณต์ ์ผ๋ก
๋ฐ์ํ๋ ์คํฌ๋ฉ ๋ฐ ๋๊ธํ์ก, ์ฐ์ธํ์ก ๋ฑ์ ํ์ก์ผ
๋ก๋ถํฐ ๋์ผ์ ์ป๋ ์ฌํ์ฉ๋ ๋ถ๋ถ์ ์ผ๋ก ์ด๋ฃจ์ด์ง๊ณ
์์ผ๋, ๋์ผ์ ํ์ํ๋ ์ฌํ์ฉ์ ์์ง ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ด ๋ฏธ
Table 4. Situation of metal material using lithium ion secondary battery
๋ฆฌํฌ ์ฝ๋ฐํธ ๋์ผ ๋ง๊ฐ ํฌํ ๋ฅ(REO)
์ฑ๊ด๋(ํค) 27,400 72,000 1,610,000 14,000 30,000
๋งค์ฅ๋(ํค) 11,000,000 13,000,000 150,000,000 5,200,000) 6,000,000
2์ฐจ์ ์ง์๋น(ํค) 3,500 25,000 30,000 01,000(1์ฐจ์ ์ง) 10,000
๊ฐ๊ฒฉ(ํค) ~8,000$ ~30,000$ ~11,000$ ~3,500$ ~8,000$
Table 5. Measures for stable supply of rare metals
๊ตฌ๋ถ ํฌ์๊ธ์ ์์ ๊ณต๊ธ์ ์ํ ์กฐ์น ์ฌํญ
ํ๊ด ๊ฐ๋ฐ
โ์์ ์ธ๊ต์ ์ ๊ทน์ ์ธ ์ ๊ฐ
โํฌ์ ๊ธ์ ๊ด์ฐ ๊ฐ๋ฐ
โ๋ฒ ์ด์ค(Base)๊ธ์์ ์ฐ์ถํ ๊ด์ฐ์ ๊ฐ๋ฐ
โํด์ธ ์์ ๊ฐ๋ฐ ๋ฐ ๊ตญ์ ์ ํ๋ ฅ
๋์๊ด์ฐ
๊ฐ๋ฐ
โ์ ํ๋ณ ๋ฒ ์ด์ค ๋ฉํ, ๊ท๊ธ์, ํฌ์๊ธ์์ ๋ํ ์์์ํ ์ ๋ณด DB ๊ตฌ์ถโ์์ฅํํฉ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋์ ๊ด์ ์ถ์ถ์ ์ํ ์ฃผ์ ์ ํ๊ตฐ ์ ์ โ๋ถ๋ฆฌยทํด์ฒด๊ธฐ์ , ๋์ถ๊ธฐ์ , ๊ณ ์๋ ์ถ์ถยท์ ๋ จ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐโํฌ์๊ธ์ ํ์ยท๋์ฒด ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ ์ํ ๋ก๋๋งต์ ์๋ฆฝ ๋ฐ ํตํฉ๊ด๋ฆฌ
ํ๊ธฐ๋ฌผ
๋ฐ์ ์ต์
๋ฐ ์ฌํ์ฉ
โ์ฌ์ฉ ์๋ฃ ์ ํ ๋ฑ์ผ๋ก๋ถํฐ์ ๋น์ฒ ๊ธ์ ์์ ์ฌํ์ฉ ์ด์ง
โ๋ฌผ์งํ๋ฆ ์กฐ์ฌ ๋ฐ ๊ทธ์ ๋ฐ๋ฅธ ๊ณต์ ํ๊ธฐ๋ฌผ ๋ฐ์ ์ต์ ยท์ฌํ์ฉ ์ถ์ง
โ๊ณต์ ํ๊ธฐ๋ฌผ ๋ฐ ์ฌ์ฉ ์ข ๋ฃ์ ํ์ ๋ํ ํ์ ๋ฐ ์ฌํ์ฉ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ โ์ข ๋ฃ์ ํ์ ๋ํ ๋ถ๋ฆฌยทํด์ฒด๊ธฐ์ , ๋์ถ๊ธฐ์ , ๊ณ ์๋ ์ถ์ถยท์ ๋ จ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ
๋์ฒด ์ฌ๋ฃ ๊ฐ๋ฐ
โํฌ์๊ธ์์ ์ฌ์ฉ ์ ์ฝ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ
โํฌ์๊ธ์์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋์ฒดํ๋ ์๋ก์ด ์ฌ๋ฃ ๊ฐ๋ฐ
โํน์๊ฐ์ฒ ์ฉ๋ ๋ฑ ์์๊ฐ ๋์ ํฌ์๊ธ์์ ์ฐ์ ์ ๋์ฒด๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ
โํ๋ถํ ์์๋ก์ ๋์ฒด, ๊ธฐ๋ฅ ๊ณ ํจ์จํ, ์ค์ฉ์ฌ๋ฃ ์ค๊ณ๊ธฐ์ ํ๋ณด
188 ์ ํญ์ฒ ยท๊น๊ฑดํยทํํ์ ยท๊น๋์
Journal of Korean Powder Metallurgy Institute
์งํ ์ํ์ด๊ณ ๋ถ๋ฆฌ์ ์ ๊ธฐ์ ๋ ์ทจ์ฝํ์ฌ ๊ณ ๋ถ๊ฐ๊ฐ์น
์ ํ์ ์ ์กฐํ์ง ๋ชปํ๊ณ ์๋ ์ค์ ์ด๋ค[20].
5.4. ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง์ฉ ๊ธ์์์ฌ์ ์์ ์ ํ๋ณด
๋ฐฉ์
์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ฌ์ฉ๋๋ ๊ธ์์์ฌ๋ ๋ฆฌํฌ, ์ฝ๋ฐํธ, ๋
์ผ, ๋ง๊ฐ ๋ฑ์ด๊ณ , ๋๋ถ๋ถ ํฌ์๊ธ์์ ์ํด ์๋ค. ์ด์ฐจ
์ ์ง์ฉ ์์ฌ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ์ฃผ์ ๊ธ์ ์๋ฃ์ ํํฉ์ ํ
4์ ๊ฐ๋ค. ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง์ ๊ธ์์๋ฃ ์ค ๊ฐ์ฅ ๊ณ
๊ฐ์ด๋ฉฐ ํ์ฌ ์ ์ง์ฐ์ ์๋น๋น์จ์ด ๊ฐ์ฅ ๋์ ์๋ฃ๋
์ฝ๋ฐํธ์ด๋ฉฐ, ์ด๋ฐ ๊ณ ๊ฐ์ธ ํฌ์๊ธ์๋ค์ ์์ ์ ํ๋ณด
๋ฐฉ์์ ๋ํ ๊ด์ฌ์ ๊ธฐ์ธ๋ ค์ผ ํ ๊ฒ์ด๋ค[26].
์ฝ๋ฐํธ์ ๊ฐ์ ํฌ์๊ธ์์ ์์๋งค์ฅ๋์ด ์๋์ ์ผ
๋ก ์ ๊ณ ์๊ธ์ด ์ํํ์ง ์์ ์ฐ๋ ค๊ฐ ์์ผ๋ฉฐ ์์
์ ํธ์ฌ์ ์ํ ๊ณต๊ธ ๋ฆฌ์คํฌ๊ฐ ๋๋ค๋ ํน์์ฑ์ ๊ฐ
๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ์๋ฃ์ ์์ ์ ์ธ ํ๋ณด๋ฅผ ์
ํด ํ์ฐ๊ณ ์๋ค. ์ฃผ์ ๊ธ์์ ์์ ์ ์ธ ํ๋ณด๋ฅผ ์ํ
๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ ํ๊ด์ ๊ฐ๋ฐ, ๋์ ๊ด์ฐ์ ํ์ฑํ, ํ๊ธฐ
๋ฌผ์ ๋ฐ์์ต์ ๋ฐ ์ฌํ์ฉ ๊ธฐ์ , ๋์ฒด์์ฌ์ ๊ฐ๋ฐ ๋ฑ
์ด ์์ผ๋ฉฐ, ๊ทธ์ ๋ฐ๋ฅธ ๋์ฑ ์ ํ 5์ ๊ฐ๋ค.
6. ๋งบ์๋ง
์ด์ฐจ์ ์ง๋ ๋ค์ํ ์ฐ์ ๋ถ์ผ์ ์ ์ฉ๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ,
ํ ์ฐ์ ๋ถ์ผ๋ก์ ํ์ฐ์ด ํฐ ๋ถ์ผ๋ก์ ํฅํ ์ค๋ํ ๋ฆฌ
ํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง๋ฅผ ์ค์ฌ์ผ๋ก ์ฑ์ฅํ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋๋ค
. ์ง๊ธ ์ ์ธ๊ณ๋ ํ๊ฒฝ์ ์ธ ๊ด์ฌ์ด ๊ณ ์กฐ๋จ์ ๋ฐ๋ผ ์
๋์ง ์ ์ฅ ์์์ ๋ํ ๋ง์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ๋ฐ์ด ์งํ ์ค์ด
๋ฉฐ, ์นํ๊ฒฝ์ฐจ ์ดํ์ด ๋ถ๊ณ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง
์ ์ฒด์ 2์ฐจ ์ฑ์ฅ์ด ์์๋๋ค.
์นํ๊ฒฝ์ฐจ์ ๋์ธ๋ ์ ๊ธฐ ์๋์ฐจ(EV)์ด๋ฉฐ, ์ ๊ธฐ ์
๋์ฐจ ๊ธฐ์ ์ ํต์ฌ์ ์ ๊ฐ์ด๋ฉด์ ์ฑ๋ฅ์ด ์ฐ์ํ๊ณ ์
์ ์ฑ์ด ํ๋ณด๋ ์ ์ง ๊ธฐ์ ์ด๋ค. ์ ๊ธฐ์๋์ฐจ๋ ํ์ด๋ธ
๋ฆฌ๋ ์๋์ฐจ(HEV)์ ๋ณด๊ธ์ด ํ๋๋๊ณ ์์ผ๋ฉฐ 2์ธ๋
ํ๋ฌ๊ทธ์ธ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์๋์ฐจ(PHEV)๊ฐ ์ถ์ ์์ ์ด๋ค.
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ง์ ๊ณ ์ถ๋ ฅ ๋ฐ ๊ธด ์๋ช ๋ฑ์ ์ฅ์ ์
HEV์ ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์๋ NiMH๋ฅผ ๋์ฒดํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ด
๋ฉฐ, PHEV๊ฐ ์ถ์๋ ๊ฒฝ์ฐ ๋ฆฌํฌ์ด์จ ์ ์ง ์์ฅ์ ๊ธ
์๋๋ก ์ปค์ง ์ ๋ง์ด๋ค. ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง๋ ํฅํ 10๋ ๋
์ ์ฐ ํ๊ท 14~15% ์ ๋๋ก ์ฑ์ฅํ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด์ด๋ฉฐ,
์ผ๋ณธ๊ณผ ํ๊ตญ์ ์ฃผ์ ๋๊ธฐ์ ์ ์ค์ฌ์ผ๋ก ์์ฅ์ด ํ์ฑ
๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์ ๋งํ๊ณ ์๋ค.
์ ๊ธฐ ์๋์ฐจ์ ์์ฉํ๋ฅผ ์ํด์๋ ์ ์ง์ ๊ฐ๊ฒฉ, ์ฑ
๋ฅ, ์์ ์ฑ ๋ฐ ์๋ช ๋ฑ์ ํน์ฑ์ ํฅ์ํด์ผ ํ๋ฉฐ, ๋ฆฌ
ํฌ์ด์จ ์ ์ง์ ํต์ฌ ๋ถํ์ ๋ํ ์ฑ๋ฅ ๊ฐ์ ์ด ์ ํ
๋์ด์ผ ํ๋ค. ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ฑ๋ฅ ๋ฐ ์์ ์ฑ ํฅ์์
์ํด ์๊ทน์์ฌ๋ ๊ธฐ์กด์ LCO ๊ณ์์ LMC๊ณ
(Li[NiMnCo]O2)๋ olivine๊ณ(LiFePO4) ๋ฑ์ผ๋ก ์์ฅ
์ด ํ์ฑ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์์๋๋ฉฐ, ์๊ทน์์ฌ์ ๊ฒฝ์ฐ ๊ธฐ์กด์
ํ์๊ณ์ด๊ณผ ๊ธ์ ๋ฐ ์ฐํ๋ฌผ ํํ์ ์์ฌ๊ฐ ์ ์ฉ๋ ๊ฒ
์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
์ฐ๋ฆฌ๋๋ผ์ ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฐ๊ธฐ์ ์์ค์ ์ต
๊ณ ์์ค์ธ ์ผ๋ณธ๊ณผ ๋น์ทํ๋, ๋ถํ์์ฌ ๊ธฐ์ ์ ๋งค์ฐ
์ทจ์ฝํ ์์ค์ผ๋ก ์กฐ์ฌ๋๋ค. ์ ์ง์ ์กฐ ๋ถ๋ฌธ์์๋ ๊ตญ
๋ด ๋๊ธฐ์ ์ ๋๊ท๋ชจ ์ค๋น ํฌ์๋ก ๊ท๋ชจ์ ๊ฒฝ์ ๋ฅผ ์ด
๋ฃจ์ด ์ธ๊ณ ์ต๊ณ ์์ค์ ์๊ฐ ๊ฒฝ์๋ ฅ์ ๊ฐ์ถ๊ณ ์์ง
๋ง, ์์ฌ ๋ถ๋ถ์ ๊ตญ๋ด ๊ธฐ์ ๋ ฅ์ด ๋จ์ด์ ธ ์ ์ง ์ ์์
๋ค์ด๊ฐ๋ ํต์ฌ ์์ฌ๋ ์ ์ ์ผ๋ก ์ผ๋ณธ ์ ์ฒด์ ์์กดํ
๊ณ ์๋ ์ํฉ์ด๋ค. ๋ํ ์ธ๊ณ์ ์ผ๋ก ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์
ํน์ฑ ํฅ์์ ์ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ๋ฐ์ ๊ธฐ์ ์ ์ง์ ์ด ์ ์ฐจ ์
์ฌ ์ชฝ์ผ๋ก ์ด๋๋๊ณ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ ์ง์ ์
์ฉ๋๋ ์ ๊ทน์์ฌ ๊ฐ๋ฐ์ ์ํด์๋ ๋ง์ ์๊ฐ๊ณผ ๋ ธ๋ ฅ
์ด ํ์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
์ผ๋ณธ ๊ธฐ์ ์ ์์กด๋๊ฐ ๋์ ์ ์ง์์ฌ ๋ถ๋ถ์ ๊ธฐ์
๋ ๋ฆฝ์ด ์์ด๋ ํฅํ ์ง์์ ์ธ ๊ฒฝ์๋ ฅ ํ๋ณด๋ฅผ ์ฅ๋ดํ
๊ธฐ ์ด๋ ต๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ฏ๋ก ๋ฆฌํฌ์ด์จ ์ ์ง ์์ฅ์์ ์ฐ๋ฆฌ๋
๋ผ ๊ธฐ์ ์ ์ง๋ฐฐ๋ ฅ ํ๋๋ฅผ ์ํด์๋ ํต์ฌ ๋ถํ์ ๊ตญ
์ฐํ ๋ฐ ๊ตญ๋ด ๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฌ ์ ๋ฌธ๊ธฐ์ ์ ์
๋ต์ ์ก์ฑ์ด ๋ฌด์๋ณด๋ค๋ ์ค์ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค. ๋
ํ ์์ฌ ์์ฅ์ ํ์ฑํ ๋ฐ ๊ณ ๊ฐ ๊ธ์์ ๊ณต๊ธ ์์ ํ
๋ฅผ ์ํด ํ๊ด ๊ฐ๋ฐ, ๋์ ๊ด์ฐ์ ํ์ฑํ, ํ๊ธฐ๋ฌผ์
๋ฐ์์ต์ ๋ฐ ์ฌํ์ฉ ๊ธฐ์ ๋ฑ์ ๋ํ ๋ ธ๋ ฅ์ด ํ์ํ
๋ค. ํนํ ์์ฌ์ ๋น์ค์ด ๋์ ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง ๋ถํ์์ฌ
์ ์์ ํ๋ณด๋ฅผ ์ํด ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์๊ฑฐ ๋ฐ ์ฌํ์ฉ ๊ธฐ
์ ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์งํ๋์ด์ผ ํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง์ฐ์ ์ ๋๊ท๋ชจ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ๋ฐ๋น๊ฐ ์์๋
๋ ์ง์๊ธฐ๋ฐํ ์ฅ์น์ฐ์ ์ผ๋ก ๋๊ธฐ์ ์ ์ ๊ทน์ ์ธ ์ค
๋นํฌ์๋ก ์ธํด ์์ฅ์ ์ฅ์ ํ๊ณ ์ฑ์ฅํ๊ณ ์๋ ๋ฐ๋ฉด,
๋ถํ์ ์ฒด๋ ๋ถํ์์ฌ ์์ฒ ๊ธฐ์ ์ ๋ถ์กฑ ๋ฐ ๊ฒฝ์์ฌํ
๋ก ์ธํด ๊ฒฝ์๋ ฅ์ด ์ทจ์ฝํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ฏ๋ก ๋ฆฌํฌ์ด์ฐจ์ ์ง
์ฐ์ ๊ณผ ์์ฌ์ฐ์ ์๊ทนํ ํด์๋ฅผ ์ํด ์ ์ง๋ฅผ ์ ์กฐํ
๋ ๋๊ธฐ์ ๊ณผ ๋ถํ์์ฌ ์ค์๊ธฐ์ ์ ์ ๋ณด/๊ธฐ์ ๊ต๋ฅ ๋ฐ
๊ณต๋ R&D๋ฅผ ํ๋ํ๊ณ ์์ํ๋ ฅ์ ๋๋ชจํด์ผ ํ ๊ฒ์ผ
๋ก ๋ณด์ธ๋ค.
๋ฆฌํฌ์ด์จ์ด์ฐจ์ ์ง ์์ฌ์ ์ฐ์ ๋ํฅ ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ ๋ง 189
Vol. 17, No. 3, 2010
๊ฐ์ฌ์ ๊ธ
๋ณธ ๋ ผ๋ฌธ์ ์ง์๊ฒฝ์ ๋ถ ์์ฌ์์ฒ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ฌ์ ์ ์ง
์์ผ๋ก ์ํ๋ ์ฐ๊ตฌ์ ๋๋ค.
์ฐธ๊ณ ๋ฌธํ
[1] Institute for Information Technology Advancement,
โsecondary battery market trendโ, IT Monitering
Report (2009).
[2] R&DBIZ, โR&D trend of next generation batteryโ,
KETI (2009).
[3] MCT net, โHigh performance Li ion secondary bat-
tery using hybrid electric vehiclesโ, KISTI (2007).
[4] C. H. Min and B. N. Kim: โSecondary battery indus-
tryโ, Eugene Investment & Securities (2009).
[5] R&DBIZ, โLi ion secondary battery market trendโ,
KETI (2008).
[6] J. H. Kang: โIndustrial trends & prospects of Li ion
secondary batteryโ, KEXIM bank, 2009-14 (2009).
[7] Y. S. Lee and J. H. Jang: โSecondary batteryโ, Sam-
sung Securities (2009).
[8] C. H. Park: โMarket analysis & technical development
road mapโ, KETI (2008).
[9] B. Y. Cho: โSecondary battery TRMโ, KETI (2008).
[10] B. Y. Cho: โNext-generation growth engine secondary
batteryโ, NICE, 22(4) (2004).
[11] C. H. Park: Trends in Metals & Materials Engineering,
16(5) (2003).
[12] H. K. Oh: โTrend analysis for Li ion secondary bat-
teryโ, KISTI (2005).
[13] William Tahil: โThe Trouble with Lithiumโ, Meridian
International Research (2006).
[14] William Tahil: โHow Much Lithium does a LiIon EV
battery really need?โ, Meridian International Research
(2010).
[15] K. S. Jung: โExtraction technology of dissolved marine
resourcesโ, KIGAM (2010).
[16] Resource Recycling R&D Center, Recyling white
paper, Cheong Moon Gak (2009).
[17] J.-B. Kim: Trends Met. & Mater. Engineering, 21
(2008) 34.
[18] S. M. Shin, S.-K. Kim, D.-H. Yang and J.-S. Sohn:
Trends Met. & Mater. Engineering, 21 (2008) 26.
[19] Cobalt facts, Cobalt Supply & Demand 2009, Cobalt
Development Institute (2010).
[20] H. S. Hong, S. Lee, G. H. Kim, T.-S. Kim, H.-Y. Kang
and S.-J. Hong: J. Korean Powder Metall. Inst., 16
(2009) 379 (Korean).
[21] KIGAM, โRecovery of Precious Metals from waste
battery and materialization technology developmentโ,
Minister of Education, Science and Technology &
Ministry of Environment (2003).
[22] J.-S. Sohn, S.-M. Shin, K.-S. Kang and M.-J. Choi: J.
of Korean Inst. of Resource Recycling, 16 (2007) 50
[23] C. Hageluken: โMetals Recovery from e-scrap in a
global environmentโ Umicore Cop. (2007).
[24] C. S. Choi: โWeekly market trends of rare metalsโ,
Public Procurement Service (2009).
[25] K.-H. Park and C.-W. Nam: Trends Met. & Mater.
Engineering, 21 (2008) 5.
[26] S. G. Kim: โIndustry analysis of secondary batteryโ,
Kiwoom Securities (2009).