과학의 최전선에서 전하는 인사이트 『요주의 과학』 

안녕하세요, 『요주의 과학』 독자 여러분!

이번 호에서는 현재 글로벌 산업 및 국가 안보의 핵심 동력으로 떠오른 배터리에 대한 이야기를 준비했습니다. 휴대폰 속 작은 부품에서 시작해 전기차와 대용량 에너지 저장장치(ESS)를 움직이며 세계 경제의 핵심 축으로 자리 잡은 배터리. 최신 시장 동향과 더욱 심화하고 있는 중국 중심의 공급망 이슈를 심층적으로 다뤄봅니다. 이와 함께, 저희 『요주의 과학』 팀이 지난 11월 7~9일, 中 베이징 포럼에 직접 참석해 경험한 후기를 신속하게 전해드립니다. 

요번주도 요주의 과학과 함께 힘차게 시작해 봅니다!

배터리, 국가 안보의 핵심 동력이 되다

오늘 『요주의 과학』의 첫 번째 주인공은 리튬이차전지 및 에너지 저장 재료 분야의 세계적 학자이신 강기석 서울대학교 재료공학부 교수님입니다. 강 교수님은 현재 서울대학교 이차전지혁신연구소 소장으로 차세대 전고체 및 재활용 배터리 기술 연구를 주도하고 계시는데요, 2025년 미국화학회지(JACS) 부편집장으로 선임되는 등 활발한 국제 활동을 이어가고 계십니다.

강 교수님은 과학기술혁신위원회 강연을 통해, 배터리의 시장 역량과 국가 안보가 상보적인 관계에 있음을 강조하셨습니다. 세계적인 탈탄소화 추세와 맞물려 전기차와 ESS 시장이 폭발적으로 성장하고, 배터리가 국가적으로 중요한 기간산업으로 급부상했기 때문이에요! 하지만 국가적으로 중요한 분야임에도, 현재 배터리의 핵심 광물 및 소재 공급망이 특정 국가들에 크게 치우쳐 있어서, 국가 안보 문제로 부각되고 있습니다.

양극재뿐만 아니라 음극재, 분리막, 전해질 등 다른 핵심 소재 역시 중국 중심의 공급망에 크게 의존하고 있어, 글로벌 배터리 산업은 중국의 영향력에서 자유롭지 못한 상황입니다.

중국이 배터리 핵심 광물 및 소재를 무기화할 가능성도 현실적인 위협으로 남아 있습니다. 올해 4월, 중국은 중희토류* 관련 제품의 수출을 규제하며 압박을 가했어요. 6월에는 다소 완화되었지만, 10월 초 다시 수출 통제 압박이 재개 되었죠. 그러다 10월 30일 부산에서 열린 미중 정상회담을 통해 미국은 중국과의 무역 합의로 희토류 수출 통제 조치를 유예받으며 갈등이 또다시 일시 완화되었답니다. 

*중희토류: 희토류 중 원자번호가 높은 무거운 원소로, 경희토류보다 희귀하고 채굴이 어려우며 전자, 에너지 등 첨단산업에 핵심 소재로 쓰임

그 사이, 미국은 중앙아시아 국가 및 호주와의 자원 협력을 강화하며 중국 이외의 대체 공급원 확보에 박차를 가하고 있습니다. 미국 내 정책 변화와 AI 데이터센터·전력망 수요 증가로 ESS용 배터리 시장이 확대되면서, 국내 배터리 3사(LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온)가 탈중국 전략과 현지 생산을 기반으로 LFP 배터리 수주 경쟁을 벌이는 등 기회가 서서히 보이기도 합니다.

정리하자면, 이랬다가 저랬다가 변화가 반복되며 꽤나 복잡한 양상을 보이고 있습니다.

미래를 위한 도전: 한국이 강점을 가진 '철(Fe)' 기반 배터리 연구

글로벌 공급망 불확실성과 중국 의존도를 극복하기 위해, 산업계와 학계에서는 다양한 대응과 신기술 개발이 활발히 진행되고 있습니다. 이러한 노력 가운데, 강기석 서울대학교 교수 연구팀은 기존 코발트·니켈·망간 중심의 양극재 대신, 우리나라가 경쟁력을 가질 수 있는 ‘철(Fe) 기반’ 소재에 주목했습니다.

연구팀은 철을 불소황화물 기반의 비정질(Amorphous)* 구조에 포함시킨 새로운 소재를 개발해서, 기존 양극재의 최대 용량을 넘어서는 동시에 수백회 충·방전이 가능한 혁신적인 접근법을 제시했어요. 본 ‘철 기반 초고용량 저가 양극소재’는 기존의 상용 LiCoO₂(170mAh/g)보다 두 배 이상 높은 용량인 360mAh/g을 달성했으며, 200 사이클까지 안정적인 충·방전이 가능하다고 합니다.

*비정질: 원자들의 위치에 장거리 질서가 존재하지 않는 고체의 상태

철은 가격이 낮고 공급 안정성이 높을 뿐 아니라, 한국이 오랜 기간 축적한 제철·소재 기술이 강점으로 작용하는 분야이기도 하죠. 이러한 ‘철 기반 고용량 양극재’ 연구는 비용과 공급망 리스크를 동시에 줄이면서도 차세대 배터리 경쟁력 확보를 향한 현실적인 대안이 될 것으로 기대됩니다.

더 알고 싶다면?

강기석 교수님의 배터리 연구와 통찰을 담은 발표집을 아래 링크에서 확인해보세요.

그리고 이런 책도 있어요~ 최종현학술원에서 발간한 『배터리의 미래』에서는, 2019년 노벨화학상 수상자인 M. 스탠리 위팅엄 교수의 강연과 토론 등 배터리 산업의 흐름을 폭넓게 담고 있어, 관심 있는 분들은 함께 참고하시면 좋습니다!

CN 분열의 세계, 연결의 지혜: 베이징 포럼 2025

오늘 『요주의 과학』 두번째 이야기로, 지난 11월 7일부터 3일간 열린 “베이징 포럼” 참가기를 전해드립니다. 최종현학술원은 2004년부터 매년 베이징 대학과 함께 '문명의 조화와 공동 번영'이라는 대주제 아래, 학술 대회를 열어왔어요. 올해 주제는 인공지능 시대를 맞아 "디지털 인텔리전스 시대의 문명 공존"이었는데요, AI가 정치·경제·사회·교육을 어떻게 재편하는지 살펴보는 자리였습니다.

우리가 이미 들어선 AI 세계의 단면

포럼의 주제들은 놀라울 만큼 구체적이었어요. 대규모 언어 모델로 유권자의 "디지털 트윈"을 만들어 선거를 예측하는 연구, AI 에이전트가 지정학적 갈등 해결에 미치는 영향, 생성형 AI가 만든 새로운 범죄 유형과 국가 감시의 위험, AI가 바꿀 교실과 고차원적 사고를 가르치는 교육의 미래까지. 다양한 주제들이 치열하게 논의되었습니다. AI은 이미 우리 삶 모든 구석에 스며들어 미래를 변화시키고 있었습니다.

중국에서만 들을 수 있는 이야기들

개인적으로 흥미롭게 들었던 건 글로벌 거버넌스 세션이었습니다. "UN과 같은 서구 주도 국제기구가 정당성을 잃었다"는 중국 학자의 날 선 비판, "미중 전략 경쟁이 AI를 제로섬 게임으로 만들고 있다"는 한국 학자의 우려, 그럼에도 "동아시아 지역 협력 모델이 글로벌 AI 표준에 기여할 수 있다"는 조심스러운 제안까지. 외교 수사가 아닌 학자들의 솔직한 진단을, 서구가 아닌 아시아의 시선으로 들을 수 있는 드문 자리였습니다.

중국 AI 인재 양성의 현장, 튜링반

최종현 학술원은 본 포럼 전, 베이징대학교 튜링반에 방문했습니다. 지난 봄 KBS 다큐멘터리 <인재 전쟁>에도 소개되어 유명해진 곳이죠. 전국 정보올림피아드 금메달리스트와 최상위 성적 학생들만 선발되는 이곳은 중국 AI 인재 양성의 최전선이라고 할 수 있습니다. 최근 10년간 글로벌 톱 100 AI 인재 중 절반이 중국 출신이라는 통계는 우연이 아니었습니다. 중국의 체계적인 인재 양성 모델은 우리에게 많은 시사점을 주었습니다.

여기서 얻은 인사이트들은 곧 12월 중에 업로드될 ‘원탁의 옵저버 베이징포럼 편’ 영상에서도 확인하실 수 있습니다. 베이징 포럼과 튜링반을 직접 참관한 한국 과학기술자들의 솔직한 대담을 담을 예정이오니, 많은 관심 부탁드립니다.(Coming Soon~)

단절의 시대를 잇는 작은 다리

미중 경쟁이 심화되고 세계가 블록으로 나뉘는 지금, 베이징 포럼 같은 자리가 더욱 뜻깊었습니다. 정부 간 외교가 경색되어도 학계와 민간 싱크탱크는 물밑에서 대화를 이어가며 인류의 공동 문제 앞에서 협력할 방법을 모색하는 것이죠. 

기술은 빠르게 발전하지만, 그 기술을 다루는 지혜는 대화를 통해서만 만들어집니다. 베이징 포럼은 그 대화가 멈추지 않고 있음을, 그리고 멈춰서는 안 된다는 것을 보여준 자리였습니다.