구 학생의 이번 논문은 'Optimization of dry-processed NCM cathodes in lithium rechargeable batteries: effect of eco-friendly binder type on electrochemical performance'라는 제목으로 국제 학술지 'Journal of Power Sources'에 게재됐다.

'Journal of Power Sources'는 에너지 분야의 권위 있는 SCIE급 국제 학술지로, 영향력지수(IF) 8.4를 기록하고 있으며 해당 분야 상위권(Q1, 상위 15%) 저널로 평가받고 있다.

특히 대학원생이 아닌 학부생이 국제 저명 학술지에 제1 저자로 논문을 게재한 것은 이공계 분야에서도 주목할 만한 성과다.

또한 현재 이차전지 전극 제조에 널리 사용되는 불소계 고분자 결합제를 친환경 천연 고분자 물질로 대체할 가능성을 확인한 데 의미가 있다.

기존 이차전지용 고분자 결합제는 불소를 포함한 합성 고분자 물질로, 자연에서 쉽게 분해되지 않고 인체와 환경에 축적될 수 있는 과불화화합물(PFAS) 문제와 연관돼 있다. 최근 유럽연합(EU)을 중심으로 PFAS 사용과 수입에 대한 규제 논의가 확대되면서 친환경 대체 소재 개발의 필요성이 커지고 있다.

구 학생은 이러한 문제의식에서 출발해 목재에서 얻을 수 있는 셀룰로오스와 리그닌, 게와 새우 등 갑각류 껍질의 주성분인 키토산 등 천연 고분자 소재에 주목했다. 연구팀은 해당 천연 고분자 물질을 이차전지용 NCM 양극의 결합제로 적용하고, 전기화학적 성능을 비교·분석했다.

또한 이번 연구에서는 이차전지 전극 제조공정에서 다량 사용되는 유기용제를 전혀 사용하지 않는 건식 전극 제조 방식을 적용해 기존 공정과 유사한 수준의 성능을 도출했다. 이를 통해 친환경 소재와 친환경 공정을 동시에 적용한 이차전지 전극 제조 가능성을 제시했다.

국립군산대 구태경 학생은 "전공 공부와 더불어 실제 연구에 흥미를 느껴 연구실 생활을 시작하게 됐다"며 "이차전지 분야 연구를 수행하면서 학술대회 참여와 영어 논문 작성 등을 통해 전공 분야에 대한 시야를 크게 넓힐 수 있었다"고 말했다.

한편, 이번 성과는 국립군산대 RISE 사업인 '새만금 RE100 인력양성사업', 교육부 지원 '첨단산업 이차전지 부트캠프 인력양성사업', 산업통상자원부 지원 '전북지역에너지클러스터 인재양성사업'의 지원을 받아 수행한 이차전지 연구 과정에서 도출됐다. /군산=김만호 기자