차세대 배터리 기술의 새 지평을 연 싱가포르 스타트업 Flint가 CES 2025에서 혁신적인 생분해성 종이 배터리를 공개했다. 이 획기적인 기술은 기존 리튬이온 배터리의 환경적 한계를 극복하고 지속가능한 에너지 저장 솔루션을 제시한다는 점에서 세계적 주목을 받고 있다.
특히 이 종이 배터리는 수명이 다한 후 6주 만에 완전 분해되는 특성을 지녀 배터리 폐기물로 인한 환경오염 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 가능성을 제시했다. 또한 생산 비용이 기존 배터리의 10% 수준에 불과해 경제성까지 갖췄다는 평가를 받고 있다.
기술 포인트
Flint의 혁신적 종이 배터리는 환경 친화적 에너지 저장 기술의 새로운 이정표를 제시했다. 이 배터리는 겔 형태의 전해질을 채택한 준고체 구조를 기반으로 하며, 독창적인 하이드로겔 링 시스템을 통해 안정성과 성능을 동시에 확보했다.
- 수성 기반 전해질을 활용함으로써 환경 유해성을 최소화하고 생분해성을 극대화했다.
- 배터리의 핵심 구성요소인 양극재와 음극재 : 친환경 소재를 기반으로 제작
- 분리막 : 셀룰로오스 소재를 채택
- >> 완벽한 생분해가 가능하도록 설계, 토양 매립 시 6주 이내 완전 분해되는 특성
- 더불어 유연한 구조 설계를 통해 다양한 형상으로 제작이 가능
핵심 기술 비교
| 구분 | Flint 종이 배터리 | 기존 리튬이온 배터리 |
|---|---|---|
| 전해질 | 수성 기반 겔 형태 | 유기 용매 기반 액체 |
| 분리막 | 셀룰로오스 | 폴리머 |
| 생분해성 | 6주 내 완전분해 | 불가능 |
| 유연성 | 높음 | 제한적 |
| 생산비용 | 저가 | 고가 |
플린트 생분해 종이배터리 장단점
환경 보호와 지속가능성 측면에서 이 배터리는 획기적인 진전을 이뤄냈다. 재생 가능한 원료를 사용하고 생분해가 가능한 구조를 채택함으로써 배터리 폐기물 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 가능성을 제시했다.
겔 형태의 전해질 채택으로 폭발이나 누출 위험을 최소화했으며, 생산 원가 절감을 통해 경제성도 확보했다.
다만 현재 600mAh 수준의 제한적인 용량은 고출력이 요구되는 분야에서의 활용에 한계로 작용할 수 있다. 또한 생분해성 소재의 특성상 장기 내구성과 성능 안정성 검증이 추가로 필요한 상황이다. 상용화 시점도 아직 명확히 제시되지 않아 시장 진입 시기는 불확실한 상태다.
주요 특징
- 완전 생분해 가능한 친환경 설계로 환경오염 최소화
- 수성 전해질 채택으로 안전성 강화
- 유연한 구조로 다양한 응용 분야 적용 가능
- 저비용 생산으로 높은 가격경쟁력 확보
- 용량 한계와 장기 성능 검증 필요성 존재
- 상용화 일정 불확실성 상존
가격과 출시일
구체적인 판매가격은 현재까지 공개되지 않았다. 다만 Flint측은 생산단가가 기존 리튬이온 배터리의 10분의 1 수준이라고 밝혔다. 이는 원자재 수급이 용이하고 제조공정이 단순화된 덕분이며, 향후 대량생산 체제 구축 시 추가적인 원가 절감도 기대된다.
CES 2025에서 첫 공개된 이후 구체적인 시장 출시 일정은 아직 확정되지 않았다. 현재는 성능 최적화와 내구성 검증이 진행 중이며, 양산 체제 구축을 위한 준비 작업도 병행되고 있다. 정확한 출시 시기는 향후 Flint사의 추가 발표를 통해 공개될 예정이다.
플린트(Flint) 회사 소개
싱가포르를 거점으로 하는 신생기업 Flint는 지속가능한 에너지 저장 기술 개발에 주력하는 혁신 기업이다. ‘세계에서 가장 친환경적인 배터리 개발’이라는 비전 아래, 현존하는 에너지 저장 시스템의 환경 문제를 해결하는데 주력하고 있다. 특히 재생 가능한 소재를 활용한 생분해성 배터리 개발을 통해 글로벌 환경 문제 해결에 기여하고자 하는 목표를 가지고 있다.
이처럼 Flint의 혁신적인 종이 배터리 기술은 친환경 에너지 저장 분야의 새로운 가능성을 제시했다는 평가를 받고 있다. 향후 기술 고도화와 성능 개선을 통해 배터리 산업의 패러다임을 변화시킬 수 있을지 주목된다.
기존 배터리는 뭐가 문젤까?
배터리 산업이 직면한 환경 문제의 심각성이 날로 커지고 있다. 특히 리튬이온 배터리 생산에 필수적인 리튬, 코발트, 니켈 등 희소금속의 채굴 과정에서 발생하는 환경 파괴가 주목받고 있다.
광산 개발로 인한 토양 오염과 생태계 교란은 물론, 채굴 과정에서 배출되는 유해 물질과 폐수는 수질 오염을 가중시키고 있다. 특히 코발트 주요 생산지인 콩고민주공화국의 경우, 환경 훼손과 함께 인권 침해 문제까지 제기되는 실정이다.
배터리 생산 공정 자체도 상당한 환경적 부담을 초래한다. 전극 재료 합성과 전해질 제조, 셀 조립 등 각 제조 단계마다 대량의 에너지가 소비되며, 이 과정에서 발생하는 온실가스는 기후변화를 가속화하는 요인이 되고 있다. 여기에 제조 과정에서 사용되는 유해 화학물질은 작업환경 오염과 주변 지역 환경에도 부정적 영향을 미친다.
수명이 다한 폐배터리 처리도 심각한 문제다. 현재 배터리 재활용률은 매우 저조한 수준이며, 복잡한 재활용 공정과 높은 비용은 재활용 활성화의 걸림돌이 되고 있다. 부적절하게 처리된 폐배터리에서 유출되는 중금속과 유해 물질은 토양과 지하수 오염을 유발하며, 이는 생태계 전반에 걸쳐 장기적인 환경 피해를 초래할 수 있다.
이러한 환경 문제는 배터리 산업의 지속가능성에 대한 의문을 제기한다. 특정 광물 자원에 대한 높은 의존도는 자원 고갈 우려와 함께 공급망 불안정성을 심화시키고 있다.
현재의 배터리 생산과 폐기 방식은 미래 세대에게 심각한 환경적 부담을 전가할 수 있어, 보다 친환경적이고 지속가능한 에너지 저장 기술 개발의 필요성이 대두되고 있다.
