국방기술품질원(기품원)은 지난 22일 전력지원체계연구센터에 근무하는 곽윤기(공학박사) 육군소령의 논문이 ‘2018 JMST(Journal of Mechanical Science and Technology) 최우수 논문상’을 수상했다고 밝혔다.

JMST는 대한기계학회와 독일 Springer 출판사가 공동으로 출판하는 국제학술지다. 최우수 논문은 연간 게재된 600여 편의 논문 중에서 2편을 선정한다. 곽 소령은 논문에서 리튬이온전지의 전기 용량을 획기적으로 증가시킬 수 있는 실리콘 음극물질의 전기화학반응 현상과 실리콘이 리튬을 흡수하면서 일어나는 대변형(Large Deformation)을 컴퓨터 모델링 기법(CAE)으로 분석했다.

현재 가장 많이 사용하는 흑연 음극물질과 비교해 실리콘 음극물질은 10배 이상의 리튬을 흡수할 수 있는 장점이 있다. 그러나 과도한 리튬 흡수로 인해 충전·방전을 하는 동안 잘게 부서져 여러 번 충전·방전하는 것을 제한하는 단점이 있었다.

곽 소령은 이러한 문제를 해결하기 위해 실리콘 나노선(Nanowire) 크기에 따른 안정적인 리튬의 양을 예측했으며, 실리콘이 부서지지 않는 나노선의 크기를 제안해 고용량 리튬이온전지 구현에 기여했다.

기품원 관계자는 “미래 워리어 플랫폼의 전자·통신장비 전원공급원으로 사용될 고용량 리튬이온전지를 연구한 곽 소령의 논문은 전투원의 작전 가용 시간을 증대하고, 배터리로 인한 전투하중을 경감하는 방안에 대한 학계·업계의 연구를 활성화하는 촉매제가 될 것”이라고 전망했다. 윤병노 기자