전남대학교는 김도형 화학공학부 교수팀이 차세대 에너지 저장 기술로 주목받는 슈퍼커패터리의 개념을 명확히 정의하고 기존 하이브리드 에너지 저장 장치와의 차이를 정량적으로 분석했다고 밝혔다.
기존 슈퍼커패시터는 일반 배터리와 달리 주로 전극표면에 전하를 물리적으로 흡·탈착시켜 고속 충·방전이 가능한 에너지저장장치(ESS)로 높은 출력 밀도를 지니며 배터리는 높은 에너지 밀도를 제공한다. 하지만 전기자동차와 첨단 전자기기의 발전으로 고출력·에너지를 동시에 갖는 차세대 에너지 저장기술이 필요하다.
이를 위해 슈퍼커패터리가 개발됐지만 하이브리드 에너지 저장 장치와의 차별성이 명확하지 않아 학계와 산업계에서 혼선이 발생했다.
김도형 교수팀은 슈퍼커패터리 개념을 체계적으로 분석했다. 라곤 플롯을 활용해 슈퍼커패터리와 기존 하이브리드 장치를 객관적으로 구별할 수 있는 정량적 기준도 제시했다.
특히 전기화학적 관점에서 슈퍼커패터리의 고에너지·고출력 구현 전략을 심층 분석하고 상용화를 가로막는 주요 기술적 난제와 해결 방안도 제안했다.
이번 연구는 슈퍼커패터리와 기존 하이브리드 장치를 구별할 수 있는 정량적 기준을 명확히 확립했다는 점에 의미가 있다. 슈퍼커패터리의 높은 상용화 가능성을 평가하고 미래 에너지 저장 기술 방향성을 제시해 학계·산업계에 중요한 가치가 있는 것으로 평가받고 있다.
연구 논문은 화학공학 분야 최고 권위의 국제학술지인 영국 왕립화학회(RSC)의 '에너지 인바이론멘탈 사이언스' 최신호에 게재됐다.
광주=김한식 기자 hskim@etnews.com
