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		<title>전고체전지 &#8211; 포스코그룹 뉴스룸</title>
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				<title>전고체 전지의 핵심 소재! 고체 전해질 파헤치기</title>
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				<pubDate>Fri, 17 Jan 2025 08:00:00 +0000</pubDate>
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									<description><![CDATA[최근 빈번한 전기차 화재 사고로 전기차에 주로 탑재되는 리튬이온 전지의 안전성을 보완한 전고체 전지가 주목받고 있는데요. 전고체 전지의 핵심 소재가 바로 고체 전해질입니다. 이번 편에서는 고체 전해질의 개념에 대해 알아보고, 포스코그룹은 전고체 전지 소재 시장 선점을 위해 어떤 준비를]]></description>
																<content:encoded><![CDATA[<p><img class="aligncenter wp-image-118652 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_00.jpg" alt="티비 모양에 일러에 [3분순삭 유튜브], 잘라도 끄덕없는 배터리? 전고체 전지의 핵심 소재! 고체 전해질 파헤치기, 리튬 염호 생산 공장을 배경으로 두 남녀가 가운데 있고 왼쪽에는 카드 모양의 전고체 전지 샘플, 오른쪽에는 하얀 가루가 담긴 작은 병(주황색 뚜껑) 고체 전해질 샘플이 있다. " width="960" height="543" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_00.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_00-800x453.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_00-768x434.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<div class="txc-textbox" style="background-color: #fff3e0; border: #ffcc80 1px dashed; padding: 10px;">
<div style="text-align: center;"><strong>여러분의 소중한 시간을 절약해 드립니다. 긴 유튜브 영상을 단 3분 만에 만나볼 수 있는 3분 순삭 유튜브! 최근 빈번한 전기차 화재 사고로 전기차에 주로 탑재되는 리튬이온 전지의 안전성을 보완한 전고체 전지가 주목받고 있는데요. 전고체 전지의 핵심 소재가 바로 고체 전해질입니다. 이번 편에서는 고체 전해질의 개념에 대해 알아보고, 포스코그룹은 전고체 전지 소재 시장 선점을 위해 어떤 준비를 하고 있는지, 그 차별화된 경쟁력까지 모두 소개해 드리겠습니다. 함께 만나 보시죠!</strong></div>
</div>
<hr />
<p><strong><br />
전 세계적으로 전고체 전지 기술 개발 경쟁이 뜨거운 만큼 포스코그룹도 전고체 전지의 원료와 핵심 소재를 활발하게 연구 개발해 오고 있는데요. 실제 연구가 이루어지는 곳이 바로 포항 포스코홀딩스 미래기술연구원입니다. 그래서! 최현정 아나운서가 직접 포항으로 찾아가 전고체 전지 전문가인 권오민 수석연구원을 만나 뵙고 알면 알수록 흥미로운 전고체 전지 이야기를 나눴는데요. 포스코그룹이 준비하는 전고체 전지 핵심 소재 사업이 궁금하셨던 분들은 주목해 주세요~ 지금 바로 시작합니다!</strong></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118653 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_01.jpg" alt="오늘의 Teck Taker 최현정 아나운서, 포스코홀딩스 미래기술연구원 권오민 수석연구원" width="960" height="352" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_01.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_01-800x293.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_01-768x282.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>&nbsp;</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118654 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_02.jpg" alt="전고체 전지, 리튬이온 전지와 무엇이 다를까?" width="960" height="40" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_02.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_02-800x33.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_02-768x32.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118655 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_03.jpg" alt="리튬이온 전지와 전고체 전지의 구조 비교를 보여주는 이미지입니다. 두 전지는 좌우로 나란히 배치되어 있으며, 각각의 구성 요소가 시각적으로 구분되어 있습니다. • 왼쪽은 리튬이온 전지 구조로, 왼쪽부터 오른쪽으로 양극재(붉은색), 액체전해질(회색 점선으로 표시된 액체), 분리막(파란 점선), 음극재(파란색 육각 구조)로 구성되어 있습니다. • 오른쪽은 전고체 전지 구조로, 양극재(붉은색), 고체전해질(노란색), 음극재(파란색 육각 구조)로 구성되어 있습니다. 분리막은 따로 표시되어 있지 않고 고체전해질이 그 역할을 겸함. 아래에는 구성 요소 설명이 있습니다: • 액체전해질: 리튬이온이 양극과 음극을 오가는 통로 • 분리막: 양극과 음극이 닿지 않게 하며 리튬이온만 통과 • 고체전해질: 전해질과 분리막 역할을 동시에 함" width="960" height="440" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_03.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_03-800x367.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_03-768x352.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>현재 전기차에 가장 많이 사용되는 이차전지 종류가 무엇인지 아시나요? 바로 리튬이온 전지입니다. 리튬이온 전지를 이루는 구성요소 중 양극과 음극 사이로 리튬 이온이 원활하게 이동할 수 있도록 돕는 전해질은 액체로 이루어져 있는데요. 액체 전해질은 가연성 유기용매를 포함하고 있어 고온 환경이나 외부 충격 상황에서 화재나 폭발 위험이 크다는 문제가 있습니다.</p>
<p>이때, 분리막은 양극과 음극의 직접적인 접촉을 막는 방패막이 역할을 하는데, 리튬이온 전지 분리막의 경우 우리가 흔히 아는 비닐봉지의 주성분인 폴리머(Polymer)로 이루어져 있죠. 실제 비닐봉지에 열을 가하면 수축하면서 소멸하듯, 리튬이온 전지의 분리막 또한 열을 받으면 손상되고, 그렇게 되면 양극과 음극의 단락*이 발생하게 됩니다.</p>
<p><span style="color: #808080;">*단락 : 전기 회로의 두 점 사이의 절연이 잘되지 않아 두 점 사이가 접속되는 현상</span></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118663 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_11_움짤.gif" alt="권오민 수석연구원이 리튬이온전지에 분리막에 대해 설명하고 있는 모습이다. 하단 멘트 자막 : 비닐봉지가 열을 받으면 수축하듯이 기존 리튬이온전지도 분리막도 열을 받게 되면 수축되어 사라지게 되고 양극과 음극의 단락이 발생하게 됩니다. 비닐봉지랑 비슷하다고 생각하면 됩니다. 인물 우측 말풍선 : 비닐봉지처럼 강성이 낮은 리튬이온전지의 분리막!" width="960" height="540" /></p>
<p>전고체 전지는 기존 리튬이온 전지에서 사용하는 액체 전해질을 고체 전해질로 대체한 타입의 전지입니다. 강성이 낮은 폴리머(Polymer) 성질의 리튬이온 전지의 분리막과는 달리 분리막이 세라믹(Ceramics)으로 이루어져 있어 강성이 높죠. 그뿐만 아니라 휘발성이 없고 발화점이 높으므로 열을 받더라도 형상을 잘 유지해 화재로부터 안전합니다.</p>
<p>안전성이 향상되면 배터리에 들어가는 외장 케이스나 냉각장치 등의 열 관리 시스템을 단순화할 수 있어 배터리 팩(Pack) 단위에서 보다 향상된 에너지 밀도를 구현할 수 있는데요. 에너지 밀도가 향상되면 전기차 한 번 충전 시 주행가능 거리를 크게 늘릴 수 있습니다. 또한 리튬이온 전지에서는 위험성이 높아 사용할 수 없었던 리튬메탈 음극, 실리콘 음극, 실버/카본 나노 복합 음극체 등의 소재를 적용할 가능성도 높아져 기존 흑연 음극재 대비 에너지 밀도가 10배 가까이 늘어날 것으로 기대합니다. 내연기관 차에서 전기차로의 완전한 전환에 대응할 차세대 배터리로 전고체 전지가 떠오르는 이유, 이제 잘 아시겠죠?</p>
<p>설명만으로는 이해하기 어려운 분들을 위해 권오민 수석연구원이 직접 포스코그룹에서 생산하는 전고체 전지 샘플을 가져와 성능 테스트를 진행했는데요. 결과를 만나 보기 전에! 먼저 포스코그룹의 전고체 전지 스펙을 하나하나 자세히 뜯어 볼까요?</p>
<p>&nbsp;</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118656 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_04.jpg" alt="포스코그룹의 전고체 전지 스펙 뜯어보기" width="960" height="40" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_04.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_04-800x33.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_04-768x32.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118657 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_05.jpg" alt="권오민 수석연구원 멘트 : 양극과 분리막, 음극 이렇게 구성되어 있습니다. 연구원이 전고체전지 샘플을 들고 있고 그 위로 전고체전지의 핵심소재에 대한 설명 박스가 있다. 전고체전지 핵심소재 ① 양극 :양극과 고체 전해질로 복합된 전극 사용해 양극층 형성, 천고체전지 핵심소재 ② 음극 : 흑연이 아닌 초고에너지 밀도를 자랑하는 실버/카논 나노 복합 음극재 사용, 전고체 전지 핵심소재 ③ 분리막, 고체전해질을 얇게 캐스팅(Casting)한 레이어로 제조. 고체전해질 샘플병 이미지가 있다. " width="960" height="542" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_05.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_05-640x360.jpg 640w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_05-800x452.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_05-768x434.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>언뜻 보기에 얇은 종이 조각처럼 보이는 전지에 양극과 음극을 연결해 불이 들어오게 한 다음, 가위로 전지 면을 절단해 봤는데요. 과연 잘라도 불은 그대로 들어올까요?</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118664 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_12_움짤.gif" alt="이 이미지는 전고체 전지의 성능을 실험하는 장면을 담은 애니메이션(GIF)입니다. • 화면 중앙에는 흰색 실험용 카드처럼 생긴 전지를 손으로 잡고 있는 모습이 보입니다. • 전지에는 전선을 연결해 테스트 중이며, 파란색 집게는 음극, 빨간색 집게는 양극으로 연결되어 있습니다. • 실험 장치가 연결되자, 아래쪽에 있는 작은 투명 디스플레이(또는 전자 명판)의 화면에 불이 켜집니다. • 테이블 위에는 흰색 가루가 담긴 실험용 병도 보이며, 실험에 사용된 전고체 전해질일 가능성이 있습니다. • 하단에는 “친환경 아나운서: 그래서 여기 화면에 불이 들어왔는데”라는 자막이 녹색 배경에 표시되어 있습니다. 이 장면은 전고체 전지가 실제로 작동해 전력을 공급할 수 있음을 시연하는 실험 상황을 보여줍니다." width="960" height="608" /></p>
<p>전지를 반으로 잘라도 불빛이 꺼지지 않는 마법~ 이 놀라운 비결은 바로 전고체 전지를 이루고 있는 고체 전해질이 그 자체로도 분리막 역할을 하므로 강성이 높아 외부 충격 요인에도 멀쩡한 상태를 유지할 수 있기 때문인데요. 만약 전지 내부가 액체 전해질로 채워져 있었다면, 분리막이 손상돼 전해질이 누액·산화되고, 결국 전지는 구동되지 않아 제 역할을 하지 못했겠죠! 전고체 전지, 차세대 배터리 대표주자로 인정합니다!</p>
<p>&nbsp;</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118658 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_06.jpg" alt="전고체전지의 핵심 소재! 고체전해질, 네가 궁금해!" width="960" height="40" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_06.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_06-800x33.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_06-768x32.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118659 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_07.jpg" alt="이미지는 고체 전해질을 세 가지 계열로 나누어 비교 설명합니다: 황화물계, 고분자계, 산화물계 각 계열은 이온 전도도, 온도 안정성, 생산 용이성, 압도 안정성이라는 네 가지 항목을 1(하)~3(상)까지 점수로 평가한 레이더 차트와 함께 설명되어 있습니다. ⸻ 1. 황화물계 (노란색 영역) • 타입: 찰흙같이 무른 타입 • 장점: • 액체 전해질 수준(5~10mS/cm)의 높은 이온 전도도 달성 가능 • 심지어 그 이상도 가능 • 단점: • 고용량 양극재와 맞닿을 경우 계면에서 화학 반응이 발생함 • 성능 지표: • 이온 전도도: 3 (상) • 온도 안정성: 2 (중) • 생산 용이성: 2 (중) • 압도 안정성: 1 (하) ⸻ 2. 고분자계 (파란색 영역) • 타입: 젤 타입 • 장점: • 기존 리튬이온 전지 공정을 그대로 사용 가능 • 단점: • 이온 전도도와 전기 화학적 안정성이 낮음 • 성능 지표: • 이온 전도도: 2 (중) • 온도 안정성: 1 (하) • 생산 용이성: 3 (상) • 압도 안정성: 2 (중) ⸻ 3. 산화물계 (주황색 영역) • 타입: 딱딱한 도자기처럼 단단한 타입 • 장점: • 한 입자 내에서 이온 이동 속도가 빠름 • 단점: • 분말 형태일 경우 이온 전도도가 크게 낮아짐 • 성능 지표: • 이온 전도도: 1 (하) • 온도 안정성: 3 (상) • 생산 용이성: 1 (하) • 압도 안정성: 3 (상) ⸻ 각주 설명: • 이온 전도도란? 이온이 무한히 희석된 상태에서 단위 전기 전도도에 기여하는 정도 • 계면이란? 서로 다른 물질 또는 물리적 상태의 경계면을 의미 출처: 한국과학기술기획평가원(KISTEP)" width="960" height="700" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_07.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_07-800x583.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_07-768x560.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>그렇다면 이런 전고체 전지의 핵심 소재인 고체 전해질의 종류에는 어떤 게 있을까요? 전고체 전지에 쓰이는 고체 전해질은 황화물계, 고분자계, 산화물계 세 가지로 나뉘는데요. 이중 황화물계 고체 전해질은 상대적으로 부드러운 성질로, 전극과 전해질 간의 계면을 넓게 형성해 리튬 이온 전도도가 높아 <strong>전기차용으로 상용화 가능성이 가장 높습니다. 그러므로 전 세계 많은 기업이 가장 눈여겨보는 소재죠.</strong></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118671 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_08-1.jpg" alt="황화물계 고체 전해질의 핵심원료, 황화리튬, 황화인, 염화리튬을 분자 그림으로 나타낸 표이다. " width="960" height="415" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_08-1.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_08-1-800x346.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_08-1-768x332.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>고체 전해질을 만들려면 황화리튬, 오황화인, 염화리튬 세 가지 핵심 원료가 필요합니다. 이 세 가지 원료를 균일하게 혼합한 다음, 열처리를 통해 아지로다이트(Argyrodite, 은, 게르마늄, 황이 결합된 희귀 광물)를 합성하는데요. 이때 중요한 건 고체 전해질의 입자 크기를 적절하게 형성해야 한다는 겁니다. 분쇄*와 해쇄** 공정을 거쳐 입자 크기를 조절하면 고체 전해질이 완성됩니다.</p>
<p><span style="color: #808080;">*분쇄 : 단단한 물체를 가루처럼 잘게 부스러뜨림</span></p>
<p><span style="color: #808080;">**해쇄 : 뭉쳐진 입자들을 원래의 입자들로 분리해 주는 작업</span></p>
<p>&nbsp;</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118661 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_09.jpg" alt="한눈에 보는 포스코그룹의 전고체전지 풀 라인업" width="960" height="40" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_09.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_09-800x33.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_09-768x32.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118662 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_10.jpg" alt="최현정 아나운서가 투명한 병에 담긴 작은 고체전해질 샘플을 들고 있다. 열처리 후 펠릿(Pellet) 상태가 된 작은 조각을 분쇄해 곱고 균일한 입도를 가진 분말로 탄생시킨 포스코그룹의 황화물계 고체 전해질!" width="960" height="421" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_10.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_10-800x351.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_10-768x337.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118665 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_13_움짤.gif" alt=" 두 개의 장면이 나란히 배치된 GIF 이미지이다, 각각 포스코의 고체 전해질 관련 사업 내용을 전달합니다. ⸻ 왼쪽 화면: 회사 외부 전경 • 맑은 하늘 아래, 흰색 외벽을 가진 건물이 보입니다. • 건물 정면에는 “POSCO 포스코 JK솔리드솔루션” 이라는 회사명이 검정색 글씨로 큼직하게 적혀 있습니다. • 화면 아래에는 파란색 배너와 함께 흰색 자막이 나타납니다: “전문의 성석규 박사 | 그리고 저의 포스코 JK솔리드솔루션에서는” ⸻ 오른쪽 화면: 기사 캡처 • 뉴스 기사 형식의 화면으로, ‘포스코JK솔리드솔루션 고체전해질 공장 준공…연산 24톤 규모’라는 제목이 진한 글씨와 분홍색 배경으로 강조되어 있습니다. • 기사 내용에는 고체 전해질의 국산화와 대량 양산 계획, 포스코그룹의 이차전지 원천소재 기술 확보 등의 내용이 포함되어 있습니다. • 기사 하단의 문장 중 일부도 분홍색 배경으로 강조되어 있으며, 고체 전해질의 순도와 불순물 제거 공정에 대한 설명이 있습니다. • 화면 맨 아래에는 자막으로 다음 문장이 파란색 배경에 흰 글씨로 나옵니다: “전문의 성석규 박사 | 고체 전해질의 증량 생산에 집중하고 있습니다”" width="960" height="292" /></p>
<p>포스코그룹도 전고체 전지 시장을 선점하고자 황화물계 고체 전해질 사업에 집중하고 있다는 사실 아셨나요? 먼저 포스코홀딩스는 고이온 전도 소재나 수분 안정형 고체 전해질의 조성 기술 개발에 한창입니다. 시제품 내부 테스트 결과, 리튬이온 전지와 동등한 수준의 전지 성능을 구현할 수 있다는 걸 확인했다고 해요.</p>
<p>2022년 2월에는 디스플레이 소재·부품 전문 기업인 ㈜정관에 지분 40%를 투자해 포스코JK솔리드솔루션을 합작 설립하고, 연간 24톤의 황화물계 고체 전해질을 양산할 수 있는 규모의 생산 공장을 준공했는데요. 최근에는 신규 공정 기술을 적용하는 데 성공해 생산량을 7200톤으로 늘리고자 단계적인 규모 확장을 준비하고 있으며, 다양한 고객사를 대상으로 전고체 전지 제품 테스트를 진행하고 있다고요!</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-118672 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_14_움짤-1.gif" alt="사막 지형 한가운데, 드넓은 땅 위에 대규모 산업 단지가 펼쳐져 있습니다. 영상은 하늘에서 내려다보는 항공 시점으로 시작됩니다. 화면 중앙에는 하얀 지붕을 가진 큰 공장 건물과, 주변에 여러 창고와 컨테이너, 다양한 설비들이 배치되어 있습니다. 공장 뒤편으로는 아주 넓은 사각형 수조들이 줄지어 놓여 있습니다. 이 수조들은 리튬 추출에 쓰이는 증발지로 추정되며, 안에 담긴 용액 농도에 따라 흰색, 연녹색, 푸른빛 등 다양한 색으로 보입니다. 영상 하단에는 자막이 나타납니다. 녹색 배경에 흰 글씨로, “친환경 아나운서 – 우리 포스코그룹이 우리나라에서 유일하게” 라는 문구가 읽힙니다. 이 장면은, 포스코그룹이 리튬을 추출하거나 가공하는 해외 현장을 소개하며, 국내 기업 중 유일하게 관련 사업을 수행하고 있다는 점을 강조하고 있습니다." width="960" height="540" /></p>
<p>포스코그룹은 국내에서 유일하게 염수리튬, 광석리튬, 수산화리튬, 탄산리튬을 생산하고 있는 기업입니다. 그 외에도 고부가 리튬 화합물에 대한 연구 개발도 활발하게 진행 중인데요. 고체 전해질을 생산하려면 필수적으로 황화리튬, 염화리튬 등의 리튬 화합물 확보가 필요한 만큼, 리튬 생산 인프라를 보유한 포스코그룹이 황화물계 고체 전해질 사업 분야에서 상당한 경쟁력을 갖췄다고 할 수 있겠네요!</p>
<div class="txc-textbox" style="background-color: #e6f5fe; border: #79a5e4 1px dashed; padding: 10px;">리튬이온 전지의 한계를 뛰어넘을 해답인 전고체 전지, 그리고 그 핵심 소재인 고체 전해질! 포스코그룹은 고체 전해질뿐만 아니라 전고체 전지를 이루는 중요한 소재인 리튬메탈 음극재를 양산할 수 있는 경쟁력 또한 갖추고 있는데요. 그 차별화된 경쟁력을 앞세워 빠르게 변화하는 이차전지 소재 시장의 혁신 기업으로 발돋움해 나갈 계획입니다. 더 많은 정보가 궁금하시다면 영상 풀 버전을 확인해 주세요!</div>
<h2></h2>
<h2 style="text-align: center;"><strong><b><span style="background-color: #e0ecf8;">▼포스코그룹의 전고체 전지 성능 풀 영상으로 확인하기</span></b></strong></h2>
<h2 style="text-align: center;"><a href="https://www.youtube.com/watch?v=NDVb0J0cRO8" target="_blank" rel="noopener"><img class="aligncenter wp-image-118677 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2025/01/20250121_img_k1_15.jpg" alt="유튜브 영상 썸네일 이미지이다. 전고체 전지를 자르면? 남성의 손이 카드 형태의 포스코 전고체전지 샘플을 들고 있고 얖에 빨간 가위 일러스트가 자르려고 하고 있다," width="640" height="362" /></a></h2>
<hr />
<div style="height: auto; border: 1px solid #19070B; padding: 20px;"><strong> [3분 순삭 유튜브 모아보기]</strong><br />
<a href="https://newsroom.posco.com/kr/3%eb%b6%84-%ec%88%9c%ec%82%ad-%ec%9c%a0%ed%8a%9c%eb%b8%8c-%ea%b4%91%ec%96%91-%ea%b8%b0%ea%b0%80%ed%83%80%ec%9a%b4-%eb%9e%9c%ec%84%a0-%ec%a7%91%eb%93%a4%ec%9d%b4/">1편 : 직원 복지 만렙, 최첨단 숙소 기가타운 랜선 집들이</a><br />
<a href="https://newsroom.posco.com/kr/3%eb%b6%84-%ec%88%9c%ec%82%ad-%ec%9c%a0%ed%8a%9c%eb%b8%8c-%ec%bd%94%eb%a1%9c%eb%82%9819%ec%97%90%eb%8f%84-%ea%b3%b5%ec%82%ac-%ea%b8%b0%ea%b0%84-2%ea%b0%9c%ec%9b%94-%eb%8b%a8%ec%b6%95-%eb%b2%a0/">2편 : 코로나19 위기에도 공사 기간 2개월 단축! 포스코이앤씨 베트남 LSP 프로젝트 성공 스토리</a><br />
<a href="https://newsroom.posco.com/kr/3%eb%b6%84-%ec%88%9c%ec%82%ad-%ec%9c%a0%ed%8a%9c%eb%b8%8c-%ed%8c%90%ed%83%80%ec%8a%a4%ed%8b%b8-%ec%99%95%ea%b5%ad%ec%9d%98-%ea%b3%bc%ea%b1%b0%ec%99%80-%eb%af%b8%eb%9e%98-%ea%b7%b8-%ec%a4%91/">3편 : 판타스틸 왕국의 과거와 미래, 그 중심엔 철이 있다!</a><br />
<a href="https://newsroom.posco.com/kr/3%eb%b6%84-%ec%88%9c%ec%82%ad-%ec%9c%a0%ed%8a%9c%eb%b8%8c-%ea%b5%ad%eb%82%b4-%ec%9c%a0%ec%9d%bc-%ec%9d%8c%ea%b7%b9%ec%9e%ac-%ed%94%8c%eb%a0%88%ec%9d%b4%ec%96%b4-%ed%8f%ac%ec%8a%a4%ec%bd%94%ea%b7%b8/">4편 : 국내 유일 음극재 플레이어 포스코그룹이 그려갈 미래</a><br />
<a href="https://newsroom.posco.com/kr/3%eb%b6%84-%ec%88%9c%ec%82%ad-%ec%9c%a0%ed%8a%9c%eb%b8%8c-%ec%a0%84%ea%b8%b0%ec%b0%a8%ec%97%90-%eb%82%a0%ea%b0%9c%eb%a5%bc-%eb%8b%ac%ec%95%84%ec%a4%84-%ea%b5%ac%eb%8f%99%eb%aa%a8%ed%84%b0%ec%bd%94/">5편 : 전기차에 날개를 달아줄 구동모터코아의 모든 것!</a><br />
<a href="https://newsroom.posco.com/kr/3%eb%b6%84-%ec%88%9c%ec%82%ad-%ec%9c%a0%ed%8a%9c%eb%b8%8c-%ec%a0%84%ea%b8%b0%ec%b0%a8%ec%9d%98-%ec%8b%ac%ec%9e%a5%ec%9d%84-%eb%9b%b0%ea%b2%8c-%ed%95%98%eb%8a%94-%ec%9b%90%eb%8f%99%eb%a0%a5-hyper-no/">6편 : 전기차의 심장을 뛰게하는 원동력, Hyper NO로부터!</a><br />
<a href="https://newsroom.posco.com/kr/3%eb%b6%84-%ec%88%9c%ec%82%ad-%ec%9c%a0%ed%8a%9c%eb%b8%8c-a-to-z-%eb%af%b8%eb%9e%98-%ea%b1%b4%ec%b6%95-%ec%8b%9c%ec%8a%a4%ed%85%9c%ec%9d%98-%ed%95%b4%eb%8b%b5%ec%9d%b4-%eb%90%a0-%ec%9d%b4%eb%85%b8/">7편 : 미래 건축 시스템의 스마트한 해답! 포스코A&amp;C 이노하이브 A to Z</a><br />
<a href="https://newsroom.posco.com/kr/%ec%9d%b8%ed%84%b0-%eb%b0%b0%ed%84%b0%eb%a6%ac-2024%ec%97%90%ec%84%9c-%eb%a7%9e%ec%b6%b0%eb%b3%b8-%ed%8f%ac%ec%8a%a4%ec%bd%94%ea%b7%b8%eb%a3%b9%ec%9d%98-%ec%9d%b4%ec%b0%a8%ec%a0%84%ec%a7%80/">8편 : ‘인터배터리 2024’에서 맞춰본 포스코그룹의 이차전지 풀밸류체인 퍼즐</a><br />
<a href="https://newsroom.posco.com/kr/3%eb%b6%84-%ec%88%9c%ec%82%ad-%ec%9c%a0%ed%8a%9c%eb%b8%8c-%ec%95%a0%ec%82%ac%ec%8b%ac-%eb%bf%9c%eb%bf%9c-%ed%8f%ac%ec%9e%98%ec%95%8c-3%ec%9d%b8%ea%b3%bc-%ed%8f%ac%ec%8a%a4/">9편 : 애사심 뿜뿜! ‘포잘알’ 3인과 포스코인터내셔널 사내 복지 파헤치기</a><br />
<a href="https://newsroom.posco.com/kr/3%eb%b6%84-%ec%88%9c%ec%82%ad-%ec%9c%a0%ed%8a%9c%eb%b8%8c-1%eb%a7%8c-4000%ed%86%a4-%ea%b8%89-%ec%b4%88%eb%8c%80%ed%98%95-%ec%bc%80%ec%9d%b4%ec%8a%a8-%ec%98%88%ec%9d%b8-%ed%8f%ac%ec%8a%a4%ec%bd%94-2/">10편 : 1만 4000톤 급 초대형 케이슨 예인! 포스코이앤씨 울릉도 사동항 2단계 동방파제 축조공사 성공 스토리</a><br />
<a href="https://newsroom.posco.com/kr/3%eb%b6%84-%ec%88%9c%ec%82%ad-%ec%9c%a0%ed%8a%9c%eb%b8%8c-%ea%b3%a0%ec%9c%84%ed%97%98-%ed%98%84%ec%9e%a5%ec%9d%80-%ec%9a%b0%eb%a6%ac%ea%b0%80-%ec%a0%91%ec%88%98%ed%95%9c%eb%8b%a4-%ed%8f%ac%ec%8a%a4/">11편 : 고위험 현장은 우리가 접수한다! 포스코DX 로봇자동화센터 산업용 로봇 모음zip</a><br />
<a href="https://newsroom.posco.com/kr/3분-순삭-유튜브-뭘-좋아할지-몰라서-다-넣었어-포/">12편 : “뭘 좋아할지 몰라서 다 넣었어” 포스코그룹의 기술력이 집약된 캐딜락 리릭</a><br />
<a href="https://newsroom.posco.com/kr/3분-순삭-유튜브-해외에서도-빛난-포스코이앤씨-제철/">13편 : 해외에서도 빛난 포스코이앤씨 제철 플랜트 기술력! 제철소 건설 사업 성공 스토리</a></div>
]]></content:encoded>
																				</item>
					<item>
				<title>알기 쉬운 이차전지소재 이야기 : 꿈의 배터리라 불리는 전고체전지의 미래</title>
				<link>https://newsroom.posco.com/kr/%ec%95%8c%ea%b8%b0-%ec%89%ac%ec%9a%b4-%ec%9d%b4%ec%b0%a8%ec%a0%84%ec%a7%80%ec%86%8c%ec%9e%ac-%ec%9d%b4%ec%95%bc%ea%b8%b0-%ea%bf%88%ec%9d%98-%eb%b0%b0%ed%84%b0%eb%a6%ac%eb%9d%bc-%eb%b6%88%eb%a6%ac/</link>
				<pubDate>Fri, 06 Sep 2024 14:00:22 +0000</pubDate>
				<dc:creator><![CDATA[posconews]]></dc:creator>
						<category><![CDATA[산업리포트]]></category>
		<category><![CDATA[고체전해질]]></category>
		<category><![CDATA[리튬메탈음극재]]></category>
		<category><![CDATA[삼원계양극재]]></category>
		<category><![CDATA[에너지소재]]></category>
		<category><![CDATA[이차전지]]></category>
		<category><![CDATA[이차전지소재]]></category>
		<category><![CDATA[전고체배터리]]></category>
		<category><![CDATA[전고체전지]]></category>
									<description><![CDATA[포스코그룹 대표 사업 분야의 동향을 전문가가 직접 알기 쉽게 알려드립니다. 4편에서는 차세대 배터리로 촉망받는 ‘전고체전지’에 대한 이슈를 포스코경영연구원 박재범 수석연구원과 함께 짚어봅니다. 최근 전기차에 탑재되는 리튬이온전지의 이론적 한계를 극복할 대안으로 전고체전지가 떠오르고]]></description>
																<content:encoded><![CDATA[<p><img class="aligncenter wp-image-114868 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a01.jpg" alt="포스코경영연구원 전문가가 설명해주는 알기 쉬운 이차전지소재 이야기. 꿈의 배터리라 불리는 전고체전지의 미래 박재범 수석연구원 우측에 전기차와 배터리, 미래모빌리티(드론) 이미지가 있다. " width="960" height="479" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a01.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a01-800x399.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a01-768x383.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>포스코그룹 대표 사업 분야의 동향을 전문가가 직접 알기 쉽게 알려드립니다. 4편에서는 차세대 배터리로 촉망받는 ‘전고체전지’에 대한 이슈를 포스코경영연구원 박재범 수석연구원과 함께 짚어봅니다. 최근 전기차에 탑재되는 리튬이온전지의 이론적 한계를 극복할 대안으로 전고체전지가 떠오르고 있습니다. 포스코그룹도 차세대 전지 소재 시장 선점을 위해 전고체전지 풀 라인업 구축에 나섰는데요. 전고체전지를 중심으로 배터리 기술 현황과 시장의 미래를 살펴봅니다.</p>
<hr />
<p><img class="aligncenter wp-image-114869 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a02.jpg" alt="Q 기후변화에 대으하는 국제사회의 친환경 정책에 따라 전기차 핵심부품이 이차전지에 대한 전세계인의 관심이 커지고 있는데요. 이차전지란 무엇이며, 최근 산업 전반에 걸쳐 어떤 이슈가 있는 지 궁금합니다. " width="960" height="171" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a02.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a02-800x143.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a02-768x137.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" />전지는 크게 일차전지(Primary Battery)와 이차전지(Secondary Battery)로 구분합니다. 일차전지는 한 번 사용하면 더 이상 충전이 불가능한 전지로, 건전지나 수은전지가 이에 해당합니다. 그에 비해 이차전지는 여러 번 충전해 사용할 수 있어 경제적이라는 장점이 있죠. 이차전지에도 여러 종류가 있지만 가장 흔히 사용하는 이차전지가 바로 리튬이온전지(LIB, Lithium-Ion Battery)입니다.</p>
<p>리튬이온전지는 다른 이차전지와 비교했을 때 수명, 충전 용이성, 방전율, 비용 등 모든 면에서 종합적으로 우수해 다양한 애플리케이션에 활용되고 있습니다. 특히 에너지 밀도*가 높아 한번 충전으로 오래 주행해야 하는 전기차나 모빌리티용으로 많이 쓰입니다.</p>
<p><span style="font-size: 14px;">*에너지 밀도 : 단위 무게 또는 단위 부피당 에너지의 양</span></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114987 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a03-2.jpg" alt="일차전지와 이차전지의 특징을 비교한 표이다. 일차전지 - 일회성, 재활용 불가, 건전지 알카라인 전지, 수은 전지 등 / 이차전지 - 충전가능, 반복, 장기간 사용 가능, 리튬이온전지(NCM/LFP 등), 납축전지 등 전기차, 스마트폰, 노트북에 사용. " width="960" height="317" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a03-2.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a03-2-800x264.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a03-2-768x254.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>그런데 현재까지 상용화된 이차전지 중 가장 완벽한 전지로 꼽히는 리튬이온전지도 에너지 밀도, 가격, 안정성 측면에서 지속적인 개선과 보완이 필요한 상황입니다. 그 이유를 알려면 우선 리튬이온전지의 작동 원리를 살펴볼 필요가 있습니다.</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114895 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a04-1.jpg" alt="리튬이온전지의 작동원리를 설명하는 그래픽이다. 배터리 모양에 그림에 양극재, 전해액, 분리막, 전해액, 음극재로 나뉘어 색별로 채워져 있다. 큰 두애의 배터리 그림이 나란히 있다. 충전 - 양극에 있던 리튬이온이 음극으로 이동 / 방전 -음극에 있던 리튬이온이 양극으로 이동. " width="960" height="640" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a04-1.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a04-1-800x533.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a04-1-768x512.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>리튬이온전지를 이루는 핵심 요소 4가지는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막입니다. 이중 전해질은 양극과 음극 사이로 리튬 이온이 원활하게 이동할 수 있도록 돕는 중요한 매개체 역할을 하는데요. 이 전해질의 주요 성분으로 가연성 유기 용매를 포함하고 있어 고온 환경이나 외부 충격 상황에서 화재나 폭발 위험이 크다는 문제가 있습니다. 이런 문제를 해결하려면 양극재, 음극재, 전해질 등 소재의 성능을 개선하는 방법도 있겠으나 궁극적으로는 전지 타입 자체를 바꾸는 개선책이 필요합니다. 전고체전지, 리튬황전지, 나트륨이온전지 같은 포스트 리튬이온전지(Post-LIB) 또는 차세대 전지가 그 개선책으로 떠오르고 있으며, 그중 에너지 밀도와 안정성을 획기적으로 개선할 수 있는 전고체전지가 꿈의 배터리로 불리며 최근 전 세계적으로 각광받고 있습니다.</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114872 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a05.jpg" alt="Q 전고체전지와 리튬이온전지는 구체적으로 어떤 차이가 있나요?" width="960" height="93" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a05.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a05-800x78.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a05-768x74.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" />전고체전지와 리튬이온전지의 가장 큰 차이점은 전해질의 형태라고 할 수 있습니다. 전고체전지는 리튬이온전지 내 전해질을 액체가 아닌 분말 형태의 고체로 대체한 배터리인데요. 이렇게 되면 단순히 형태만 변화하는 것이 아닌, 리튬이온전지의 다른 소재도 크게 변화합니다. 리튬이온이 이동하는 과정에서 양극과 음극의 직접적인 접촉을 막는 기존의 분리막이 필요 없어지고, 고체전해질이 그 자체로 분리막 역할을 하게 되는 것이죠.</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114896 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a06-1.jpg" alt="리튬이온과 전고체전지의 구조를 비교한 그래픽이다. 배터리 모양의 그림이 나란히 비교되어 있고 한쪽은 리튬이온전지, 한쪽은 전고체전지라고 표현. 리튬이온전지는 양극재, 액체전해질, 분리막 음극재가 있는 모습, 전고체전지는 양극재 고체전해질 음극재가 있는 모습이다. 액체전해질 - 리튬이온이 양극과 음극을 오가는 통로, 분리막-양극과 음극이 닿지 않게 하며, 리튬이온만 통과, 고체전해질 -전해질과 분리막 역할을 동시에 함. " width="960" height="437" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a06-1.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a06-1-800x364.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a06-1-768x350.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114874 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a07.jpg" alt="Q 전고체전지가 꿈의 배터리로 불리는 이유가 무엇인가요? 전고체전지가 가진 장점이 궁금합니다." width="960" height="130" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a07.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a07-800x108.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a07-768x104.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p><span style="color: #3366ff;"><strong>안정성 향상</strong></span></p>
<p>전고체전지가 가진 장점은 여러 가지가 있지만 대표적으로 안정성을 꼽을 수 있겠습니다. 리튬이온전지 전해질은 가연성을 띠는 유기 용매(액체)로 이루어져 있어 양극과 음극의 접촉을 차단하는 분리막이 열로 녹아내리거나 다양한 이유로 손상되는 경우, 화재나 폭발 가능성이 크다는 위험이 따르지만, 전고체전지 고체전해질은 그 자체로도 분리막 역할을 하기에 리튬이온전지의 분리막보다 강성이 높아 양극과 음극의 접촉을 잘 차단해 줍니다. 따라서 화재나 폭발 위험을 줄여 주죠. 또, 온도 변화나 외부 충격에 따른 누액, 산화 등이 일어날 가능성이 적은데요. 이는 곧 사용 편의성이 좋고 내구성이 뛰어나 유지보수 비용도 줄일 수 있다는 말이 됩니다.</p>
<p><span style="color: #3366ff;"><strong>높은 에너지 밀도 구현 가능</strong></span></p>
<p>안전성이 향상되면 배터리 외장 케이스나 냉각장치를 단순화할 수 있기에 자연스레 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있습니다. 냉각장치 등의 부품을 최소화한다면 남은 공간을 배터리 셀(Cell)로 활용할 수 있을 텐데요. 그렇게 되면 배터리 팩(Pack) 단위에서 보다 향상된 에너지 밀도를 구현할 수 있습니다. 또한 음극 소재로 사용 가능한 후보 물질 중 에너지 용량이 가장 큰 리튬을 이용해 음극재를 만든다면, 이론적으로는 기존 흑연계 음극재 대비 에너지 밀도를 10배 가까이 늘릴 수도 있는데요. 따라서 차세대 음극재 끝판왕으로 불리는 리튬메탈 음극재가 안정성 문제를 해결하고 상용화된다면 에너지 밀도를 획기적으로 개선할 수 있으리라 예상합니다.</p>
<p><span style="color: #3366ff;"><strong>온도 변화에 용이</strong></span></p>
<p>전해액이 고체로 바뀌면 온도에 대한 민감도가 낮아져 더 넓은 영역대의 온도에서 작동할 수 있다는 것도 또 하나의 큰 장점입니다. 기존 리튬이온전지는 -10°C 이하의 저온에서 이온 전도도*가 크게 감소하고, 고온에서는 열폭주 가능성이 높아져 주로 -10°C~40°C 사이에서 원활하게 작동했으나, 전고체전지는 -40°C~100°C의 넓은 온도 구간에서 문제없이 작동하는데요. 이에 따라 겨울철 배터리 방전이나 고온으로 인한 화재 위험을 개선할 수 있으며 열을 식히는 냉각장치도 대폭 줄일 수 있습니다.<br />
<span style="font-size: 14px;">*이온 전도도 : 이온이 무한 희석 상태에서 당량 전기 전도도에 기여하는 정도</span></p>
<p><span style="color: #3366ff;"><strong>공정 단순화 및 원가 절감</strong></span></p>
<p>기존 리튬이온전지는 하나의 셀 당 전극을 하나씩만 가지는 모노폴라(Monopolar, 단극성) 전극 구조이나, 전고체전지는 셀 내 여러 전극을 직렬로 연결하는 바이폴라(Bipolar, 양극성) 구조로의 전환이 가능합니다. 바이폴라 구조는 셀 안에 전극을 여러 개 적층해 전지의 전압을 높일 수 있으며 이에 따라 출력도 증가한다는 장점이 있습니다. 또, 외장재·냉각 시스템·BMS*등의 최소화로 공정을 단순화하고 공간 활용률을 높이며 원가를 절감할 수 있죠.<br />
<span style="font-size: 14px;">*BMS (Battery Management System) : 배터리의 상태를 모니터링해 최적의 조건에서 배터리를 유지, 사용할 수 있도록 제어하는 시스템</span></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114875 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a08.jpg" alt="리튬이온전이(모노폴라)와 바이폴라 전지 구조 비교를 나타낸 그래픽이다. 모노폴라 전지와 바이폴라 전지의 집전체 음극 분리막 양극이 표현되어 있고 모노폴라전지는 하나의 셀당 전극을 하나씩만 가지는 전극 구조, 바이포라 전지는 셀 내 여러 전극을 직렬로 연결하는 구조로 전환이 가능하다는 점을 화살표 흐름을 통해 보여주고 있다. 자료출처 : Toyota" width="960" height="403" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a08.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a08-800x336.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a08-768x322.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114876 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a09.jpg" alt="Q 전고체전지의 단점도 존재하나요?" width="960" height="89" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a09.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a09-800x74.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a09-768x71.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" />전고체전지는 리튬이온전지에 비해 장점이 많지만 단점도 존재합니다. 바로 낮은 이온 전도성인데요. 액체전해질은 이온이 자유롭게 이동할 수 있는 환경을 제공해 높은 이온 이동성을 갖지만 고체전해질은 이온이 흐르지 않고 고체 격자 사이에서 이동해 이온 전도성과 전기 화학적 성능이 떨어집니다. 이온 전도도가 떨어지면 출력 및 충전 특성에 영향을 미칠 수 있습니다. 이온 전도도를 높이기 위해서는 전해질과 양 극판의 접촉을 최대화하고 접촉면의 저항을 최소화해야 하는데, 여러 기업에서 이를 고려한 활발한 연구 개발을 진행해 오고 있으며 그 결과 다양한 종류의 고체전해질이 등장하게 되었습니다.</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114877 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a10.jpg" alt="Q 고체전해질의 종류로는 어떤 것이 있나요? 더불어 낮은 이온전도성과 같은 단점을 보완하기 위한 전고체전지 기술 개발은 어떻게 이루어지고 있는지 궁금합니다." width="960" height="161" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a10.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a10-800x134.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a10-768x129.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114878 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a11.jpg" alt="전고체는 유기계 무기계 하이브리드로 나뉘는 것을 설명하는 간단한 표이다. 유기계로는 고분자(폴리모) 전해질이 있으며 무기계로는 황화물계 산화물계, 하이브리드는 유기계+무기계가 합쳐진 구조다." width="960" height="238" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a11.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a11-800x198.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a11-768x190.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>전고체전지에 쓰이는 고체전해질은 크게 유기계와 무기계로 나뉩니다. 유기계로는 고분자(Polymer, 폴리머) 전해질이 있으며 무기계로는 황화물계, 산화물계 전해질이 있습니다. 이중 전기차용으로 상용화 가능성이 가장 높으며 많은 기업들이 관심을 갖는 것이 황화물계입니다. 황화물계가 주목받는 데는 여러 가지 이유가 있겠지만 무엇보다 이온 전도도가 가장 뛰어나다는 점 때문인데요. 상대적으로 부드러운 성질로, 전극과 전해질 간의 계면*을 넓게 형성해 리튬 이온 전도도가 높죠. 황화물계 내에서도 결정구조의 유무에 따라 다양한 구조가 존재하는데 특히 LGPS(Li<sub>10</sub>GeP<sub>2</sub>S<sub>12</sub>)나 아지로다이트(Argyrodite, Li<sub>6</sub>PS<sub>5</sub>CL)은과 게르마늄을 함유한 희귀 황화물 광물) 구조의 고체전해질은 일반적인 액체전해질의 이온 전도도(5~10mS/cm)와 유사하거나 그 이상의 이온 전도도를 구현할 수 있다고 알려져 있습니다.<br />
<span style="font-size: 14px;">*계면 : 서로 다른 물질 또는 물리적 상태의 물질이 차지하는 두 공간 영역 사이의 경계</span></p>
<p><span style="color: #3366ff;"><strong>※이온 전도도 : LGPS(Li<sub>10</sub>GeP<sub>2</sub>S<sub>12</sub>) 12~25mS/cm, Argyrodite(Li<sub>6</sub>PS<sub>5</sub>CL) 2~12mS/cm</strong></span></p>
<p><img class="aligncenter size-full wp-image-114888" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a12-1.jpg" alt="" width="960" height="428" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a12-1.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a12-1-800x357.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a12-1-768x342.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>많은 기업이 빈틈없이 더 완벽한 전고체전지를 만들어 내고자 연구 개발에 한창인데요. 기업마다 다르겠지만 일반적으로 양극은 현재 가장 활발하게 사용 중인 삼원계 양극재*가 중심이 될 것으로 보이며, 음극은 기존에 가장 많이 쓰이던 흑연계에서 실리콘계를 거쳐 리튬메탈이 사용될 것으로 보입니다. 리튬메탈 음극재는 부피당, 무게당 에너지 밀도가 높아 배터리가 사용하는 공간을 줄일 수 있고, 경량화를 통해 전기차의 전비를 향상할 수 있다는 장점이 있어 차세대 음극재로 주목받지만, 음극 표면에 덴드라이트**가 발생해 배터리 성능과 안전성을 저해하는 요인이 되기도 하는데요. 전고체전지의 고체전해질은 강성이 높은 분리막 역할을 해 덴드라이트로 발생하는 셀 손상 문제를 방지해 주기에 전고체전지 음극 소재로 리튬메탈이 매우 적합합니다. 따라서 삼원계 양극-황화물계 고체전해질-리튬메탈 음극재가 상용화 가능성이 높은 전고체전지의 소재 구성이라고 할 수 있겠습니다.</p>
<p><span style="font-size: 14px;">*삼원계 양극재 : 양극재로 주로 쓰이는 리튬코발트산화물(LCO)을 기본으로 다른 원소가 더해져 총 세 가지 원소가 들어가는 양극재. 니켈-코발트-망간(NCM)과 니켈-코발트-알루미늄(NCA)으로 나뉜다.</span><br />
<span style="font-size: 14px;">**덴드라이트 (Dendrite) : 배터리 충·방전 시 음극 표면에 맺히는 리튬 결정</span></p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114989 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a13-1.jpg" alt="상용화 가능성이 높은 전고체전지의 소재 구성을 나타낸 그림이다. 삼원계 양극재 + 황화물계 고체전해질 + 리튬메탈 음극재가 각각 이미지와 함께 표현되어 있다. " width="960" height="293" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a13-1.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a13-1-800x244.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a13-1-768x234.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>물론 기업들마다 조합하는 소재 구성이 다를 수 있습니다. 산화물계나 폴리머계 고체전해질을 준비하는 기업도 있으며, 일부 기업은 황화물계 고체전해질에 LCO 양극재(리튬코발트산화물)와 LTO 음극재(리튬티타늄산화물) 조합을 취하기도 하고, 어떤 기업은 무음극 (은-탄소 나노 복합층이 음극 역할) 방식으로 R&amp;D를 하고 있기도 합니다.</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114881 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a14.jpg" alt="Q 최근 연이은 전기차 화재 사고로 전고체전지의 필요성이 더욱 커지고 있다고 들었습니다. 전고체전지의 상용화 시기를 언제쯤으로 예상하십니까?" width="960" height="126" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a14.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a14-800x105.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a14-768x101.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" />선도 업체들은 이미 전고체전지 2027년 상용화 계획을 발표한 바 있으며, 주요 기업들도 늦어도 2030년까지는 양산하겠다는 계획입니다. 상업화 잠재력이 높다고 판단되는 황화물계 아지로다이트 고체전해질 조성 관련 원천 특허의 만료 시점이 2028년인 것도 상용화 시기에 영향을 줄 수 있을 것으로 예상됩니다.</p>
<p>독일 지겐대학교(University of Siegen)는 2008년 황화물계 원천 특허에 대한 PCT 특허출원을 한 바 있는데요. 이 특허가 후에 다른 기업에 이전되어 현재는 다른 기업이 권리를 보유하고 있습니다. 동 특허가 출원된 시점으로부터 20년 후인 2028년, 특허 만료 시기에 맞춰 많은 기업의 고체전해질 양산이 이루어질 가능성이 있습니다. 일부 기업들은 반고체전지(Semi Solid State Battery)를 준비하고 있기도 합니다. 반고체전지는 액체와 고체의 중간 형태인 젤(Gel) 타입의 전해질을 사용하는 것인데, 전해액과 고체전해질의 단점을 보완하고 장점은 살리기 위한 목적으로 개발 중입니다. 리튬이온전지의 기존 공정을 대부분 활용할 수 있기 때문에, 본격적인 전고체전지로의 전환에 앞서 징검다리 형태에 해당하는 기술이라고 볼 수도 있겠습니다.</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114882 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a15.jpg" alt="Q 전고체전지의 대중화를 위해 여러 기업이 궁극적으로 극복해야 할 과제가 있다면요?" width="960" height="124" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a15.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a15-800x103.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a15-768x99.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>낮은 이온 전도성, 높은 계면 저항 등 기술적으로 극복해야 할 이슈도 있지만, 또 다른 중요한 극복 과제로는 리튬이온전지와 유사한 수준의 양산성 및 가격 경쟁력을 확보하는 것입니다. 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn)이 주 원료인 삼원계 전구체(Precursor)에 리튬이 혼합된 양극재를 사용하는 삼원계 배터리 셀의 경우, 현재 가격이 약 140달러/kWh인데요. NCM을 이루는 핵심 요소 중 가장 원가 비중이 높은 양극재가 30~50달러/kWh로 전체 가격의 약 30%를 차지합니다. 한편 전고체전지의 고체전해질 가격은 1000달러/kWh로, 다른 소재를 제외한 고체전해질 가격만으로도 현재 리튬이온전지 가격을 크게 상회하죠. 이는 고체전해질의 핵심인 황화리튬이 1,000달러/kg 이상으로 아직 비싸며, 고체전해질, 황화리튬 모두 랩(Lab), 파일럿(Pilot) 라인에서 제조되고 있어 생산량이 증가함에 따라 평균 가격이 감소하는 규모의 경제 효과가 일어나고 있지 않기 때문입니다. 전고체전지 1Gwh를 생산하기 위해서는 대략 황화물계 고체전해질 1000톤, 황화리튬 300톤이 필요할 것으로 추정되는데 랩, 파일럿 제조 라인으로는 생산량이 턱없이 부족하죠.</p>
<p>그러나 희망적인 것은 게르마늄 등 희토류가 투입되는 일부 전해질을 제외하면 일반적인 고체전해질의 원재료 가격은 10달러/kg 내외라는 것입니다. 즉, 공정을 개선해 생산량을 늘린다면 시장 가격은 30달러/kWh 수준까지 하락할 수도 있다고 예상되는데요. 현재 분리막과 전해액의 가격이 약 15달러/kWh임을 감안할때, 분리막과 전해액을 대체하는 고체전해질 가격이 30달러/kWh 이하로 하락한다면 전고체전지의 장점을 고려할 때 충분히 경쟁력 있는 가격이라고 볼 수 있겠습니다. 고체전해질과 황화리튬의 가격 절감이 기술적 이슈 극복과 함께 전고체전지 대중화의 중요한 전제 조건인 셈입니다.</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114883 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a16.jpg" alt="Q 전고체전지 기술 개발 경쟁이 전세계적으로 뜨거운 만큼, 포스코그룹은 어떻게 준비하고 있는지 궁금합니다. 포스코그룹만의 차별화된 경쟁력을 소개해주세요." width="960" height="163" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a16.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a16-800x136.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a16-768x130.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" />포스코그룹은 전고체전지용 핵심 소재인 고체전해질 사업 경쟁력을 선점하고자 디스플레이 소재·부품 전문 기업인 ㈜정관에 지분 40%를 투자해 2022년 2월 포스코JK솔리드솔루션을 합작 설립하고, 연간 24톤의 황화물계 고체전해질을 양산할 수 있는 규모의 생산 공장을 준공했습니다. 현재는 생산량을 7200톤까지 획기적으로 늘리고자 단계적인 규모 확장을 준비하고 있으며 핵심 수요사를 대상으로 전고체전지 제품 테스트를 진행 중입니다. 해외에서는 2006년 대만에서 설립된 전고체전지 제조 기업인 프롤로지움에 지분을 투자한 후 공동연구 협약을 맺고 전고체전지 소재 공급망을 확장해 나가고 있습니다. 아울러 황화물계 고체전해질의 핵심 원료인 황화리튬(Li2S) 공급망도 확보하고자 사업 방안을 다방면으로 검토하고 있습니다.</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-114884 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a17.jpg" alt="포스코그룹 전고체전지용 고체전해질 사업 현황이 지도로 표현되어 있다. 대만 전고체전지 제조 기업 프롤로지움 - 포스코홀딩스 지분 2.1%(2022), 전고체 배터리 전용 양극재와 실리콘 음극재, 고체전해질 공동 연구 협약 / 포스코JK솔리드솔루션 - 연간 24돈에 달하는 황화물계 고체전해질 양산 라인 구축(2022), 2030년까지 7200톤으로 확대해 나갈 예정" width="960" height="516" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a17.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a17-800x430.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/20240903_kr_img_a17-768x413.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>포스코그룹은 전고체전지에서 고체전해질만큼이나 중요한 리튬메탈 음극재를 양산할 수 있는 경쟁력도 갖추고 있습니다. 아르헨티나에 순도가 높고 불순물이 적은 염호를 보유하고 있어 리튬을 음극재로 쓰기 위해 필요한 순도를 높이고 불순물을 제거하는 데 유리한데요. 이는 세계적인 수준의 리튬 정제 기술력이라고 평가받고 있습니다.</p>
<p>리튬메탈 제조 시 전기차용에 이차전지에 적합하면서도 경제성을 확보할 수 있도록 극박, 광폭 생산공정이 필요한데요. 압연, 도금 공정에서 쌓아온 포스코의 독자적인 기술력인 롤 투 롤(Roll to Roll) 공법을 적용하면 리튬음극의 두께를 얇게 만들고 폭을 넓히는 초극박화 과정을 무리 없이 소화할 수 있습니다. 이 공법을 리튬메탈 생산 공정에 적용해 차별화된 경쟁력을 확보해 나갈 계획입니다. 현재는 전착 방식의 리튬메탈 제품에 대한 샘플 제공과 테스트도 이어 가고 있습니다.</p>
<p>포스코그룹은 차세대 전지의 대표 격인 전고체전지 원료와 소재 분야에서 경쟁력을 확보하고자 그동안 쌓아온 포스코그룹만의 차별화된 기술력을 집약해 풀 라인업(Full Line-up) 구축에 나섰는데요. 앞으로도 포스코그룹은 변화하는 글로벌 시장 환경에 대응해 새로운 부가가치를 창출해 나가고자 노력할 것입니다.</p>
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<p><img class="aligncenter wp-image-114988 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/banner.jpg" alt="박재범 수석연구원 포스코경영연구원에서 이차전지원료/소재와 관련한 산업 분석, 시장-기술 전망 및 공급망 연구를 하고 있으며 포스코그룹의 이차전지소재 관련 사업전략 수립에도 지속적인 조언을 하고 있다. 매경세계지식포럼, interbattery Conference, World battery Fourm 등 다수의 이차전지 관련 국내외 포럼에 발표 또는 토론자로 참석한 바 있으며, 정부/국회의 일부 이차전지 관련 위원회에 자문위원으로도 참여 중이다." width="960" height="194" srcset="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/banner.jpg 960w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/banner-800x162.jpg 800w, https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2024/09/banner-768x155.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
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