[IT 동아] [2024 고려대 초창패] 에이코트 “입자 코팅 기술로 배터리 산업 힘 더한다”

[IT동아 x 고려대학교] 고려대학교는 연구부총장 직속 스타트업 창업·보육 기관 ‘크림슨창업지원단’을 운영합니다. 크림슨창업지원단과 함께 성장하며 변화와 혁신을 꿈꾸는 고려대학교 소속 유망 스타트업을 소개합니다.

[IT동아 차주경 기자] 세계 산업계가 미래 유망 기술로 전기차를 주목한다. 수많은 내연기관차를 대체할 고부가가치 기술이자 친환경 기술이어서다. 덕분에 최근 10여 년 동안 전기차 산업은 아주 빠르게 발전했다. 그런데, 최근 발전 속도가 다소 느려졌다. 전문가들은 다양한 원인 가운데 유력한 것으로 ‘배터리 문제’를 꼽는다.

전기차의 배터리는 소모품이다. 잘 관리하지 못하거나 충방전을 거듭하면 수명이 줄어드는데, 교체 시 비용이 아주 비싸다. 결함이나 사고 때문에 배터리 내외부가 파손되면 치명적인 사고로도 이어진다. 이에 전기차와 배터리 업계는 힘을 모아 이들 단점을 보완할 기술을 연구 개발 중이다.

수많은 아이디어가 나오는 가운데, 고려대학교 크림슨창업지원단과 함께 성장 중인 스타트업 에이코트는 사뭇 색다른 발상을 소개하고 현실로 이끌었다. 배터리의 소재를 정밀하게 코팅해 내구성과 운용 효율, 안전성을 모두 강화하는 것.

에이코트를 세운 심준형(Joon Hyung, Shim) 대표는 수소와 전기화학, 박막 소재와 합성 기술을 연구하는 교수다. 배터리의 전극과 분리막, 수소 촉매 등 에너지 소재의 개발은 물론 대량 생산 공정을 오래 연구했다. 그는 매년 세계 배터리 소재 연구자들의 실험 성과를 주목한다. 이 가운데 배터리 업계의 고민을 해결할 기술이 나온 것도 봤다. 하지만, 이들 기술 대부분이 실험실에만 머무르고 산업계로 이식되지 않은 것을 의아하게 여겼다.

특정 기술을 산업계에 이식하려면, 연구의 초기 단계에서부터 현실화와 대량 생산을 염두에 둬야 한다. 즉, 연구자들이 기술의 설계뿐만 아니라 생산 역량까지 갖춰야 한다. 심준형 대표는 전문 분야인 배터리 부문에서 이를 증명하고자 대량 생산 공정, 장비 제조 지식을 갖춘 연구자를 모은다. 실험실에서 만들어진 기술을 산업계에 이식하자는 목표, 과학으로 만든 신소재를 세상에 선보이고 산업계 곳곳에서 활약하도록 이끌자는 목표도 세운다.

연구자를 모은 심준형 대표는 에이코트를 세우고 배터리의 운용 효율과 안전을 한 번에 높일 기술을 실증한다. 그러려면 먼저 배터리의 동작 원리, 수명이 줄어드는 구조를 알아야 한다.

배터리 가운데 가장 많이 쓰이는 리튬이온 배터리를 예로 들자. 리튬이온 배터리는 이름처럼 리튬이온을 전극 소재로 쓴다. 양극재가 들어가는 방전, 나오는 충전 과정을 반복한다. 이 때 배터리는 팽창과 수축을 반복하면서 내구성이 나빠진다. 수명도 줄어든다. 고무줄을 팽팽하게 늘리고 줄이는 것을 반복하면 쉬이 약해지고 결국 끊어지는 것을 연상하면 이해하기 쉽다.

에이코트는 여기에 착안, 배터리의 소재 입자 겉에 코팅을 도포하는 아이디어를 냈다. 배터리가 팽창과 수축을 반복해도 원래 탄성을 오래 유지하도록 돕는 것이다. 상처를 압박해 지혈을 하고 더 벌어지지 않게 고정하는 압박 붕대를 연상하면 된다. 여기에 쓸 코팅 소재로 수많은 연구와 실험 끝에 안정성, 양산성 모두 우수한 세라믹 물질도 찾아냈다.

심준형 대표는 자사의 코팅 기술이 이론상 모든 배터리에 적용 가능하다고 강조한다. 배터리 업계의 고민인 내구성·운용 효율·성능 증대를 이룰 유용한 기술이라고도 밝혔다. 배터리 코팅 기술을 응용해서 수전해 수소 생산에 필요한 귀금속 촉매 가공 기술도 연마했다.

2022년 에이코트 창업 후 심준형 대표는 연구를 거듭해서 입자 코팅 기술을 확고하게 다졌다. 이어 이 기술을 연간 수십에서 수천 톤 단위의 배터리 소재에 적용하는 목표, 수많은 입자에 코팅을 균일하게 도포해 효용을 발휘하도록 고도화할 목표를 세웠다. 실험실을 벗어나 실제 배터리 산업 현장에 기술을 제공, 변화를 일으킬 목표도 함께다.

심준형 대표는 자신과 임직원의 연구 역량, 그리고 동반 성장 파트너인 고려대학교의 지원을 토대로 이들 목표를 달성할 각오를 밝혔다. 고려대학교 기술지주회사는 에이코트에게 사무실을 지원하고 시드 투자와 팁스(TIPS) 추천을 단행했다. 국가 과제 지원과 투자 연계도 도왔다. 고려대학교 크림슨창업지원단은 초기창업패키지와 다양한 부문의 멘토링, 네트워킹으로 에이코트의 성장을 돕는다.

연구와 지원을 토대로 에이코트는 2024년, 10L 상당의 배터리 소재를 분말 코팅하는 기계 ‘파우더 ALD 10(Powder ALD 10)’을 완성하고 시장에 출시했다. 이 기계 한 대로 연간 10톤 가량의 배터리 소재에 분말 코팅을 한다. 에이코트는 파우더 ALD 10을 고도화, 배터리 업계가 요구하는 연간 1000톤 가량의 배터리 소재 분말 코팅 역량을 갖추자는 새로운 목표를 세웠다.

한편으로는 반도체, 디스플레이 산업에서 활약할 평판형 분말 코팅 기계의 개발도 이어간다. 이들 분말 코팅 기계를 양산하고 다양한 산업계의 수요에 대응할 투자금도 유치한다. 에이코트는 파우더 ALD 10을 앞세워 프리 시리즈 A 투자금을 목표치에 근접하게 확보했다. 이를 토대로 2025년 하반기 시리즈 A 투자금을 모아 기술과 양산 역량, 인재를 함께 모을 예정이다.

심준형 대표는 “이미 미국의 유명 대학, 배터리 제조 기업과 협업 중이다. 투자금을 모으고 기술을 판매할 미국 법인도 곧 세운다. 세계 수준의 배터리 소재 기술에 우리나라 기업 고유의 가격 경쟁력과 유지보수 역량을 더한다. 이를 토대로 세계 시장에 진출해서 배터리의 운용 효율과 안전을 함께 확보하는데 주력하겠다.”고 밝혔다.

IT동아 차주경 기자(racingcar@itdonga.com)