사진설명: ‘2026년도 기초연구실 지원사업’에 참여하는 국립한밭대학교 연구진(왼쪽부터 국립한밭대학교 신소재공학과 홍기하, 김정환, 구교진 교수, 화학생명공학과 박제희 교수)

국립한밭대학교(총장 오용준) 신소재공학과 홍기하 교수 연구팀이 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 ‘2026년도 기초연구실(Basic Research Laboratory, BRL) 지원사업’에 최종 선정돼 2026년 7월부터 2029년 6월까지 3년간 총 15억 원의 연구비를 지원받는다.

기초연구실 지원사업은 우수 연구자들이 연구 그룹을 구성해 창의적이고 도전적인 기초연구를 수행할 수 있도록 지원하는 대표적인 집단연구사업이다.

이번 과제에는 신소재공학과 홍기하 교수(연구책임자)를 중심으로 같은 학과 구교진, 김정환 교수, 화학생명공학과 박제희 교수가 참여한다. 연구팀은 ‘AI 기반 고엔트로피 Na-DRX 신규 양극재 고속개발 연구’를 주제로 선정됐다.

현재 상용화된 리튬이온전지는 높은 성능에도 불구하고 리튬 자원의 가격 변동성과 공급 불안정성 문제가 꾸준히 제기되고 있다. 이에 반해 나트륨(소듐)은 지구상에 풍부하고 가격이 저렴해 차세대 저가형 이차전지 소재로 주목받고 있다.

그러나 소듐 이차전지는 상용화를 위해 해결해야 할 과제가 여전히 많으며, 특히 리튬이온전지의 LFP 양극재와 같이 가격과 성능을 동시에 만족하는 표준 양극 소재가 아직 확립되지 않은 점이 핵심 한계로 지적된다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 고엔트로피 소듐 무질서 암염구조(DRX, disordered rocksalt) 기반 양극재라는 새로운 소재군을 개발하는 것을 목표로 한다.

이번 연구는 소재 설계(홍기하), 고속 합성(구교진), 구조 분석 및 전기화학 평가(박제희), ALD 기반 계면 제어(김정환) 등 

전 주기 개발 과정을 4개 전문 연구팀이 협력해 수행하는 방식으로 진행된다.

연구팀은 이를 통해 확보된 기술이 소듐 이차전지뿐 아니라 리튬, 포타슘 등 다양한 차세대 에너지 저장 시스템 전반으로 확장 가능한 전극 소재 설계 원리로 이어질 것으로 기대하고 있다.

홍기하 교수 연구팀은 “소듐 이차전지 양극 소재의 새로운 설계 원리를 체계적으로 규명하고, 이를 AI 기반 소재 개발 기술로 발전시켜 차세대 이차전지 시장의 새로운 패러다임을 제시하겠다”고 밝혔다.