부산대가 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 ‘나노·소재기술개발사업(글로벌공급망첨단소재기술개발)’에 선정돼, 전기차 배터리 화재 확산을 막기 위한 차세대 복합소재 개발 연구에 착수했다.

과제명은 ‘배터리 열폭주 확산 차단용 자가-세라믹화 기반 열-기계 복합 방호 연속섬유 복합소재 개발’로, 고분자공학과 이재준(사진) 교수가 연구를 총괄하고 KIST·중앙대·서강대·기업 등 7개 기관이 참여한다.

연구팀은 올해부터 2030년 12월까지 총 71억 원을 지원받아, 불에 노출되면 스스로 고내열 세라믹 구조로 바뀌는 ‘자가-세라믹화 복합소재’ 개발에 나선다. 이 소재는 평소에는 가볍고 강한 고분자 복합소재의 장점을 유지하면서, 화염에 닿으면 세라믹층과 단열 구조를 형성해 열전달과 산소 확산을 억제하고 배터리 열폭주 확산을 지연·차단하도록 설계된다.

연구팀은 단순 난연재 개발에 그치지 않고, 전구체 설계, SiC 기반 고내열 구조 형성, 하이브리드 연속섬유 복합재 제조, AI 기반 역설계, 실제 열폭주 모사 실증까지 포함한 통합 연구를 추진한다. 목표는 1,500℃ 화염에서 30분 이상 구조 안정성 유지, 반대면 온도 150℃ 이하 제어, 400MPa 이상 인장강도와 초경량성 확보다.

이 기술은 전기차뿐 아니라 에너지저장장치(ESS), 도심항공모빌리티(UAM), 철도, 선박, 우주·항공 등 고에너지 배터리를 사용하는 다양한 분야로 확장될 수 있을 것으로 기대된다.

* 이미지: 연구 개념도.