안양음주운전변호사 “대용량 배터리 상용화 앞당긴다”···카이스트, 생산시간 67% 단축하는 공정 개발
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작성자 작성자 : 행복이이 연락처 연락처 : E-mail E-mail : djnfgsdj344hg@naver.com 댓글 0건 조회 3회 작성일 26-08-08 20:43본문
안양음주운전변호사 카이스트(KAIST) 연구진이 인공지능(AI) 데이터센터 확산 등에 따른 전력 수요 증가를 뒷받침할 대용량 배터리 핵심 소재의 생산 시간을 단축할 수 있는 기술을 개발했다.
카이스트는 김희탁 생명화학공학과 교수 연구팀이 대용량 에너지저장장치(ESS) 유력 후보인 ‘바나듐 레독스 흐름전지(VRFB)’의 핵심 전해질을 빠르고 안정적으로 생산하는 공정을 개발했다고 5일 밝혔다.
바나듐 레독스 흐름전지는 화재 위험이 거의 없고, 전해질을 담는 탱크만 크게 만들면 저장 용량도 쉽게 늘릴 수 있어 AI 데이터센터와 재생에너지용 초대형 배터리로 주목받고 있다. 그러나 배터리 연료 역할을 하는 바나듐 전해질을 최적 상태로 만드는 과정이 오래 걸리고 비용도 많이 드는 것이 상용화의 걸림돌이다.
연구팀은 고속도로를 달리던 차량이 갑자기 병목 구간에서 막히는 것처럼 화학 반응으로 전해질을 만드는 과정에서도 특정 단계에 반응 속도가 급격히 느려지는 병목 구간이 존재한다는 사실을 확인했다. 그리고 병목 구간에서 시간이 오래 걸리던 전기화학적 환원 공정 대신 백금-탄소(Pt/C) 촉매를 이용한 촉매 환원 공정을 적용하도록 생산 공정을 설계해 문제를 해결했다. 자동차가 정체된 도로에서 우회도로를 이용하듯 시간이 오래 걸리던 마지막 공정만 더 효율적인 방식으로 바꿔 생산 시간을 단축했다.
새로운 생산 공정을 적용한 결과 바나듐 레독스 흐름전지에서 전기에너지를 저장하는 핵심 소재인 전해질 생산 시간이 기존 공정보다 67% 단축됐다. 동시에 공정 중에 남아 배터리 성능을 떨어뜨릴 수 있는 잔류 옥살산(불순물)이 함께 제거되고, 같은 촉매를 2500번 이상 반복 사용해도 성능 저하 없이 안정적으로 전해질을 생산할 수 있음을 확인했다.
김 교수는 “최근 24시간 가동되는 AI 데이터센터가 급증하면서 재생에너지로 생산한 전기를 대량 저장하고 안정적으로 공급하는 대용량 ESS의 중요성이 커지고 있다”며 “이번 연구는 대용량 배터리 상용화의 가장 큰 숙제였던 전해질 생산 과정을 반응공학적으로 정밀 분석해 새롭게 설계한 것으로, 생산 병목을 해결해 대용량 에너지저장 기술의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
카이스트 생명화학공학과 석경화 박사과정생이 제1저자로 참여한 이번 연구 결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)’ 표지논문으로 선정됐다.
지난 5월12일 중소벤처기업부가 마련한 ‘여성·청년 소상공인 출산·육아 관련 간담회’에서 나온 하소연들이다. 참석자들은 하나같이 출산·육아기의 소득 단절과 돌봄 부담을 호소했다.
극히 일부의 사례가 아니다. 지난 6월 고용동향을 보면, 사람을 쓸 형편이 안 되는 ‘나홀로 사장’이 429만7000명에 달한다. 전체 자영업자 583만6000명의 73.6%(무급가족종사자 제외)다. 인건비를 아끼기 위해 홀로 일하지만 대개 몇년을 못 버틴다. 지난해 소상공인 주요 6대 업종의 폐업률은 11.08%로 전체 사업자 폐업률(8.64%)을 웃돌고 있다.
1인 소상공인이나 가족경영 점포 운영자들은 예상치 못한 상황에 가게를 대신 운영할 사람이 없어 고달프다. 출산과 육아는 더 감당하기 힘들다. 육아휴직이나 연차 사용이 가능한 직장인과 달리 소상공인들은 ‘플랜B’가 없다. 아이가 아프거나 해서 대체인력을 쓰려면 그만큼 인건비가 들어가고, 가게 문을 닫는다 해도 월세를 깎아주는 건물주는 없으니 발만 동동 구르기 일쑤다. 어쩔 수 없이 임시 휴업을 하면, 매출 감소로 이어져 폐업 위기에 몰린다. 저출생 위기 극복을 위해 출산휴가나 육아휴직 제도가 점차 강화되고 있지만, 이들에겐 그림의 떡이다. 그 대상이 고용보험 틀 안에서 운영돼 임금노동자에 한정된 탓이다.
4일 중기부가 업무보고에서 1인 소상공인을 대상으로 육아지원금을 주는 제도를 도입한다고 밝혔다. 소상공인들이 사회안전망의 온기를 느낄 수 있게 된다니 기쁜 소식이다. 출산·육아 지원은 모든 부모가 누려야 하는 보편적 복지여야 한다. 저출생을 그토록 걱정하는 나라에서 이제야 이런 정책이 나오다니 만시지탄의 느낌도 있다. 한국과 달리 경제협력개발기구(OECD) 국가들의 육아 정책은 대부분 적용 범위가 포괄적이다. 한국도 소상공인뿐만 아니라 특수고용노동자·프리랜서·시간제 노동자 등 다양한 고용형태를 포괄하는 방향으로 촘촘한 대책을 마련해야 한다.
▼ 이명희 논설위원 minsu@khan.kr
영남권 기초단체에서 10년째 재난안전 업무를 담당하는 방재안전직 공무원 A주무관(38)은 주말과 휴일에도 쉬지 못하고 매일 출근한다. 장마철엔 침수와 산사태 취약 현장을 주로 점검하고, 요즘엔 폭염 취약 현장인 야외 작업장과 건설 현장 등을 둘러보고 있다.
A주무관은 “매년 7~9월엔 단 하루도 제대로 쉬는 날이 없는 것 같다”고 말했다. 내근 업무도 쌓여 있다. 행정직과 기술직 직렬의 부서 동료들이 있으나, 행정 처리는 유일한 방재안전 전문직렬인 A주무관이 도맡아 한다. 그는 “전문직이면서 실무자급 주무관이라는 이유로 온갖 잡다한 일이 떠넘겨지는데, 가끔은 ‘한낮 뙤약볕이라도 차라리 현장에 나가는 게 낫겠다’ 싶은 적이 많다”고 말했다.
다른 기초단체에서 방재안전직으로 9년째 일하는 B주무관(37)은 “요즈음 두통약을 끼고 산다”고 했다. 그는 “동기가 코로나19 대응 사후 감사 과정에서 징계를 받은 일이 있었다”며 “그 얘기를 들은 후 심장 두근거림이 심해져 병원 상담을 받을까도 고민했지만 인사상 불이익으로 돌아올 수 있어 포기했다”고 말했다.
폭우와 폭염 등 재난 현장 최일선에서 뛰는 지방정부 방재안전직 공무원들이 인력난과 격무, 열악한 처우에 시달리고 있다. 각종 재난에 대응하는 현장 인력 역량 부실로 이어져 피해를 키울 수 있다는 지적이 나온다.
4일 행정안전부와 경제정의실천시민연합에 따르면 5월 말 기준 전국 광역·기초단체 방재안전직 인원은 1100명으로, 전체 정원(2417명)의 45.5%에 그쳤다.
인력 배치도 문제다. 2024년 말 기준 1인당 담당 인구는 최소 2만4828명(제주)에서 최대 14만3916명(대전)으로 차이가 난다. 1인당 담당 면적도 최소 4.17㎢(서울)에서 최대 306.01㎢(강원)로 편차가 크다.
인력난이 심각한 이유는 재난관리 업무가 기피대상이기 때문이다. 폭우와 폭염 등 재난이 일상화되면서 사실상 24시간 비상 대기 상태를 유지해야 한다. 실수라도 있으면 사후 감사에서 과실 책임을 지는 경우도 적지 않다. 1~2년씩 순환보직하는 타 직렬 직원들이 사안마다 방재안전직에게 의존하면서 업무가 과다하게 몰리는 경우도 허다하다. 직렬이 2013년 신설된 탓에 7~9급 실무자급이 많고 6급 이상 관리자급 정원은 적어 승진 기회도 제한적이다.
이 때문에 중도 퇴직한 직원들이 늘고 있다. 연간으로는 2022년 38명, 2023년 50명, 2024년 67명이 퇴직했다. 휴직 등을 제외한 현원 대비 연간 평균 면직률은 2022년 4.80%, 2023년 5.92%, 2024년 7.33%로 매년 증가 추세다.
수도권 기초단체의 한 방재안전직 직원은 “동기 중 한 명이 지난해 여름 호우 대응 때 큰 고생을 했는데 평가를 박하게 받아 이후 병원에서 공황장애 진단을 받고 퇴직했다”고 말했다.
지방정부는 그러나 예산 부족 등을 이유로 업무 여건 개선에 소극적이다. 행안부 관계자는 “연말에 지방정부 재난관리평가를 할 때 인력 충원과 처우 등 지표에 가점을 주는 방식으로 제도를 개선할 계획”이라고 말했다.
김정곤 경실련 도시개혁센터 운영위원장은 “반복되는 대형 참사를 막기 위해서는 전문성을 가진 방재안전직 공무원들의 역할이 중요하다”며 “이들이 역량을 제대로 발휘하고 오래 머물 수 있도록 인력 충원과 처우 등에서 획기적인 변화가 필요하다”고 말했다.
카이스트는 김희탁 생명화학공학과 교수 연구팀이 대용량 에너지저장장치(ESS) 유력 후보인 ‘바나듐 레독스 흐름전지(VRFB)’의 핵심 전해질을 빠르고 안정적으로 생산하는 공정을 개발했다고 5일 밝혔다.
바나듐 레독스 흐름전지는 화재 위험이 거의 없고, 전해질을 담는 탱크만 크게 만들면 저장 용량도 쉽게 늘릴 수 있어 AI 데이터센터와 재생에너지용 초대형 배터리로 주목받고 있다. 그러나 배터리 연료 역할을 하는 바나듐 전해질을 최적 상태로 만드는 과정이 오래 걸리고 비용도 많이 드는 것이 상용화의 걸림돌이다.
연구팀은 고속도로를 달리던 차량이 갑자기 병목 구간에서 막히는 것처럼 화학 반응으로 전해질을 만드는 과정에서도 특정 단계에 반응 속도가 급격히 느려지는 병목 구간이 존재한다는 사실을 확인했다. 그리고 병목 구간에서 시간이 오래 걸리던 전기화학적 환원 공정 대신 백금-탄소(Pt/C) 촉매를 이용한 촉매 환원 공정을 적용하도록 생산 공정을 설계해 문제를 해결했다. 자동차가 정체된 도로에서 우회도로를 이용하듯 시간이 오래 걸리던 마지막 공정만 더 효율적인 방식으로 바꿔 생산 시간을 단축했다.
새로운 생산 공정을 적용한 결과 바나듐 레독스 흐름전지에서 전기에너지를 저장하는 핵심 소재인 전해질 생산 시간이 기존 공정보다 67% 단축됐다. 동시에 공정 중에 남아 배터리 성능을 떨어뜨릴 수 있는 잔류 옥살산(불순물)이 함께 제거되고, 같은 촉매를 2500번 이상 반복 사용해도 성능 저하 없이 안정적으로 전해질을 생산할 수 있음을 확인했다.
김 교수는 “최근 24시간 가동되는 AI 데이터센터가 급증하면서 재생에너지로 생산한 전기를 대량 저장하고 안정적으로 공급하는 대용량 ESS의 중요성이 커지고 있다”며 “이번 연구는 대용량 배터리 상용화의 가장 큰 숙제였던 전해질 생산 과정을 반응공학적으로 정밀 분석해 새롭게 설계한 것으로, 생산 병목을 해결해 대용량 에너지저장 기술의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
카이스트 생명화학공학과 석경화 박사과정생이 제1저자로 참여한 이번 연구 결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)’ 표지논문으로 선정됐다.
지난 5월12일 중소벤처기업부가 마련한 ‘여성·청년 소상공인 출산·육아 관련 간담회’에서 나온 하소연들이다. 참석자들은 하나같이 출산·육아기의 소득 단절과 돌봄 부담을 호소했다.
극히 일부의 사례가 아니다. 지난 6월 고용동향을 보면, 사람을 쓸 형편이 안 되는 ‘나홀로 사장’이 429만7000명에 달한다. 전체 자영업자 583만6000명의 73.6%(무급가족종사자 제외)다. 인건비를 아끼기 위해 홀로 일하지만 대개 몇년을 못 버틴다. 지난해 소상공인 주요 6대 업종의 폐업률은 11.08%로 전체 사업자 폐업률(8.64%)을 웃돌고 있다.
1인 소상공인이나 가족경영 점포 운영자들은 예상치 못한 상황에 가게를 대신 운영할 사람이 없어 고달프다. 출산과 육아는 더 감당하기 힘들다. 육아휴직이나 연차 사용이 가능한 직장인과 달리 소상공인들은 ‘플랜B’가 없다. 아이가 아프거나 해서 대체인력을 쓰려면 그만큼 인건비가 들어가고, 가게 문을 닫는다 해도 월세를 깎아주는 건물주는 없으니 발만 동동 구르기 일쑤다. 어쩔 수 없이 임시 휴업을 하면, 매출 감소로 이어져 폐업 위기에 몰린다. 저출생 위기 극복을 위해 출산휴가나 육아휴직 제도가 점차 강화되고 있지만, 이들에겐 그림의 떡이다. 그 대상이 고용보험 틀 안에서 운영돼 임금노동자에 한정된 탓이다.
4일 중기부가 업무보고에서 1인 소상공인을 대상으로 육아지원금을 주는 제도를 도입한다고 밝혔다. 소상공인들이 사회안전망의 온기를 느낄 수 있게 된다니 기쁜 소식이다. 출산·육아 지원은 모든 부모가 누려야 하는 보편적 복지여야 한다. 저출생을 그토록 걱정하는 나라에서 이제야 이런 정책이 나오다니 만시지탄의 느낌도 있다. 한국과 달리 경제협력개발기구(OECD) 국가들의 육아 정책은 대부분 적용 범위가 포괄적이다. 한국도 소상공인뿐만 아니라 특수고용노동자·프리랜서·시간제 노동자 등 다양한 고용형태를 포괄하는 방향으로 촘촘한 대책을 마련해야 한다.
▼ 이명희 논설위원 minsu@khan.kr
영남권 기초단체에서 10년째 재난안전 업무를 담당하는 방재안전직 공무원 A주무관(38)은 주말과 휴일에도 쉬지 못하고 매일 출근한다. 장마철엔 침수와 산사태 취약 현장을 주로 점검하고, 요즘엔 폭염 취약 현장인 야외 작업장과 건설 현장 등을 둘러보고 있다.
A주무관은 “매년 7~9월엔 단 하루도 제대로 쉬는 날이 없는 것 같다”고 말했다. 내근 업무도 쌓여 있다. 행정직과 기술직 직렬의 부서 동료들이 있으나, 행정 처리는 유일한 방재안전 전문직렬인 A주무관이 도맡아 한다. 그는 “전문직이면서 실무자급 주무관이라는 이유로 온갖 잡다한 일이 떠넘겨지는데, 가끔은 ‘한낮 뙤약볕이라도 차라리 현장에 나가는 게 낫겠다’ 싶은 적이 많다”고 말했다.
다른 기초단체에서 방재안전직으로 9년째 일하는 B주무관(37)은 “요즈음 두통약을 끼고 산다”고 했다. 그는 “동기가 코로나19 대응 사후 감사 과정에서 징계를 받은 일이 있었다”며 “그 얘기를 들은 후 심장 두근거림이 심해져 병원 상담을 받을까도 고민했지만 인사상 불이익으로 돌아올 수 있어 포기했다”고 말했다.
폭우와 폭염 등 재난 현장 최일선에서 뛰는 지방정부 방재안전직 공무원들이 인력난과 격무, 열악한 처우에 시달리고 있다. 각종 재난에 대응하는 현장 인력 역량 부실로 이어져 피해를 키울 수 있다는 지적이 나온다.
4일 행정안전부와 경제정의실천시민연합에 따르면 5월 말 기준 전국 광역·기초단체 방재안전직 인원은 1100명으로, 전체 정원(2417명)의 45.5%에 그쳤다.
인력 배치도 문제다. 2024년 말 기준 1인당 담당 인구는 최소 2만4828명(제주)에서 최대 14만3916명(대전)으로 차이가 난다. 1인당 담당 면적도 최소 4.17㎢(서울)에서 최대 306.01㎢(강원)로 편차가 크다.
인력난이 심각한 이유는 재난관리 업무가 기피대상이기 때문이다. 폭우와 폭염 등 재난이 일상화되면서 사실상 24시간 비상 대기 상태를 유지해야 한다. 실수라도 있으면 사후 감사에서 과실 책임을 지는 경우도 적지 않다. 1~2년씩 순환보직하는 타 직렬 직원들이 사안마다 방재안전직에게 의존하면서 업무가 과다하게 몰리는 경우도 허다하다. 직렬이 2013년 신설된 탓에 7~9급 실무자급이 많고 6급 이상 관리자급 정원은 적어 승진 기회도 제한적이다.
이 때문에 중도 퇴직한 직원들이 늘고 있다. 연간으로는 2022년 38명, 2023년 50명, 2024년 67명이 퇴직했다. 휴직 등을 제외한 현원 대비 연간 평균 면직률은 2022년 4.80%, 2023년 5.92%, 2024년 7.33%로 매년 증가 추세다.
수도권 기초단체의 한 방재안전직 직원은 “동기 중 한 명이 지난해 여름 호우 대응 때 큰 고생을 했는데 평가를 박하게 받아 이후 병원에서 공황장애 진단을 받고 퇴직했다”고 말했다.
지방정부는 그러나 예산 부족 등을 이유로 업무 여건 개선에 소극적이다. 행안부 관계자는 “연말에 지방정부 재난관리평가를 할 때 인력 충원과 처우 등 지표에 가점을 주는 방식으로 제도를 개선할 계획”이라고 말했다.
김정곤 경실련 도시개혁센터 운영위원장은 “반복되는 대형 참사를 막기 위해서는 전문성을 가진 방재안전직 공무원들의 역할이 중요하다”며 “이들이 역량을 제대로 발휘하고 오래 머물 수 있도록 인력 충원과 처우 등에서 획기적인 변화가 필요하다”고 말했다.
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