지구상 가장 가벼운 차열 소재인 ‘에어로젤’이 배터리 화재 위험을 줄이는 단열 소재로 부상하고 있다. 전기차 배터리가 폭발하더라도 운전자 위험을 최소화할 수 있는 단열 소재 개발에 대한 완성차업체의 수요가 증가하고 있어서다.
선도 업체는 미국 아스펜에어로젤이다. 아스펜은 3년 전부터 발전 시설, 송유관, 방위산업용 차열 소재로 사용되던 에어로젤을 배터리팩 단열 시트에 적용하기 위한 기술 개발에 뛰어들었다.
미국 아스펜에 도전장을 내민 국내 중소기업이 있다. 2020년 세종시에 설립한 아이원이다. 신정우 아이원 대표(사진)는 최근 한국경제신문과의 인터뷰에서 “아이원이 개발한 에어로플렉스는 끈적끈적한 전구체 상태에서 부품을 성형함으로써 기존 상온상압 방식의 건조 문제를 해소했을 뿐만 아니라 어떤 배터리 모양으로도 맞춤형 성형이 가능하다”고 강조했다.
아이원은 상온상압 방식의 전구체 성형 방식에 파고들었다. 초임계 방식의 에어로젤 차열시트 관련해선 아스펜이 특허를 장악했기 때문이다. 상온상압 공정은 120도 정도에서 평상시 압력으로 오랜 시간 건조하는 방식이다. 초임계 방식은 ‘뻥튀기’ 기계처럼 고압을 줬다가 압력을 해제하면서 내부에 기공이 생기게 한다.
신 대표는 “아이원이 개발한 에어로플렉스가 실제 배터리 화재 상황에선 초임계 방식보다 더 나은 단열성을 보인다”며 “아스펜 에어로젤의 대안이 될 수 있다”고 강조했다. 그러면서 “초임계 방식의 에어로젤은 90도 정도에서는 단열성이 높지만 600도 이상 고온에선 내부 기공이 깨지며 단열성이 저하되는 치명적인 약점이 있다”고 지적했다.
그는 또 “국내 배터리 제조업체도 기존 운모 소재 마이카를 대체할 에어로젤 단열 소재가 제품화되면 선택할 수밖에 없을 것”이라고 자신했다.
상온상압에서 에어로젤 단열소재를 만들면 생산 캐파를 키우는 데 한계가 있다. 열을 가하면 에어로젤이 다 날아가기 때문이다. 또 에어로젤의 단열 특성 때문에 내부 건조가 안 되는 문제도 있다. 하지만 아이원은 전구체 성형을 통해 기존 상온상압 방식의 단점을 해결했다는 설명이다.
신 대표는 “아이원은 에어로젤 소재부터 성형 전 단계인 전구체 상태로 만드는 기술, 전구체로 배터리 부품을 성형하는 기술을 모두 갖고 있다”고 강조했다. 아이원은 전구체 성형 기술을 앞세워 배터리뿐만 아니라 ESS(에너지저장장치), 전동 킥보드, 전기 자전거 등에 쓰이는 일체형 단열소재 제조까지 겨냥하고 있다.
1966년생으로 충남대 섬유공학 박사를 수료한 신 대표는 산업용 소재 한 우물만 판 연쇄 창업가다. 2000~2005년 부직포 단열 소재 회사 지투컴을 설립·운영했으며, 이후 알이엠텍 기술이사로 일했다.
신 대표는 지금껏 외부 투자 없이 회사를 운영했다. 최근 세종 시내 제조 공장을 설립했으며, 올해 말까지 초기 양산 대응에 필요한 설비 구축을 마무리할 예정이다. 아이원은 대량 생산을 위해 중견·대기업과 합작사 설립을 목표로 하고 있다. 그는 “첨단 기술이 돈이 되지 않는다는 편견을 깨고 싶다”며 “시간이 걸리고 힘이 들더라도 우리만의 기술력으로 새로운 시장을 열 수 있다는 확신이 있다”고 강조했다.
허란 기자 why@hankyung.com