과제명

이차전지 실시간 고도분석센터 기반구축사업

안전관리형 과제

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1. 배경 및 필요성

ㅇ (추진배경) 美IRA 이후 글로벌 이차전지 공급망에 대한 불확실성이 확대되면서, 안정적으로 이차전지를 생산하기 위한 공급망 자립화의 중요성이 부각

- 특히, 경쟁력 있는 공급망 자립화를 위해서는 이차전지 전체 원가에서 차지하는 비중이 가장 큰 양극재와 전구체의 기술 고도화가 무엇보다 중요

ㅇ (필요성) 국내 기 구축된 양극재·음극재 개발 장비는 이차전지의 충·방전 과정에서 일어나는 소재의 구조 변화 및 중간 반응에 대한 분석이 제한적

- 개발된 소재가 탑재된 이차전지 완제품에 대한 충·방전 전·후의 결과만을 확인 가능하기 때문

- 다만, 최근 장비의 고도화로 전구체-리튬화 단계의 실시간 분석부터 양극재 상태에서의 충·방전 시험, 충·방전 과정에서의 모양 변화, 이온의 결합 및 이동 등을 실시간이 가능해짐

⇒ 초격차 기술 확보를 위해 소재의 작동 메커니즘을 분석할 수 있는 실시간 분석장비 구축 필요

2. 목표 및 내용

ㅇ (최종목표) 이차전지의 핵심 소재인 양극재의 성능 향상을 위해 전구체부터 양극재까지 특성 변화를 실시간으로 분석하고, 개발된 소재를 적용한 셀(코인셀 이상) 제작 및 성능테스트를 원스탑으로 지원 가능한 이차전지 실시간 고도분석센터 구축

ㅇ (사업내용)

- (센터구축) 이차전지 핵심 소재 초격차 기술 확보를 위한 이차전지 실시간 고도분석 지원 센터 구축

- (장비구축) 전구체-리튬화-양극재의 기술 고도화 지원을 위해 측정 위험요소가 내제되어 다양한 제조공정 조건에서도 안정적인 실시간 고도분석* 장비 구축

* 전구체-리튬화(열처리) 및 양극재 충반전 과정 등에서의 모양, 볼순물, 이온의 결합·이동 등 핵심 성능 결정인자를 실시간으로 확인 가능한 장비

- (기술지원) 실시간 고도분석시험 프로세스 체계 구축을 통한 시험 분석/평가 및 핵심 소재 기술개발 연계 지원 등

- (인력양성) 이차전지 실시간 고도분석 장비관리자의 역량강화 교육

	< 연차별 주요 사업 목표 및 내용 >
구분	1단계			2단계
	1차년도	2차년도	3차년도	4차년도	5차년도
센터 구축	부지 선정 및 설계	센터 착공	센터 준공	센터 운영
장비 구축	테스트 환경 조성 및 분석 장비	실시간 열안정성, 표면 및 결정성 고도분석 장비	실시간 물리/화학/계면 특성 및 가스/리튬 고도분석 장비	실시간 표면 및 성분 고도분석 장비	실시간 고해상도 표면 및 계면 고도분석 장비
기술 지원	고도분석 장비 기반 기술지도 지원 및 시험 평가법 개발			고도분석 장비 연계 소재 개발 및 셀 제작, 성능테스트 등 지원
인력 양성	양극재 관련 기초 이론교육	고도분석장비 기본 교육	고도분석장비 심화 교육	고도분석장비 응용 교육

3. 기대효과

ㅇ 실시간 이차전지 고도분석기술을 기반으로 이차전지 전후방 기업의 초격차 기술 확보 집중 지원을 통한 글로벌 기술 경쟁력 확보 및 산업 생태계 선순환 체계 기반 구축

ㅇ 실시간 고도분석/시험 프로세스 개발을 통한 전구체부터 형상제어 양극재 단계까지의 이차전지 핵심 소재 성능결정 인자 및 성능 향상 메커니즘 분석 기술 지원으로 국산화 촉진

4. 추진전략 및 체계

ㅇ (추진전략) 이차전지 실시간 고도분석 센터 건축, 고도분석장비 및 시험평가 프로세스 구축 등 이차전지 핵심 소재부품 기술 고도화를 위한 인프라 조성을 통해 이차전지 전후방 기업 기술경쟁력 확보 지원

ㅇ (추진체계) 산⋅학⋅연 협력 네트워크를 통한 장비활용, 기술지원, 시험분석지원, 전문인력양성 등 이차전지 실시간 고도분석 지원체계 구축

5. 안전관리 중점사항

ㅇ 해당 없음

6. 기간 및 예산 등

ㅇ 전체 연구개발기간 : 2024. 5 ~ 2028. 12.
(1차년도: 8개월, 2차년도: 12개월, 3차년도: 12개월, 4차년도: 12개월, 5차년도: 12개월)

ㅇ 정부지원연구개발비 : 총 15,040백만원 이내
(1차년도: 2,420 2차년도: 3,875, 3차년도 3,305, 4차년도 3,200, 5차년도 2,240)

*상기의 정부지원연구개발비는 예산 현황 및 평가결과에 따라 변동 될 수 있음

**국비지원기준 :「산업기술혁신사업 기반조성사업 평가관리지침」<별표4> 연구개발비 구분별 정부지원연구개발비 인정기준 참조

ㅇ 연구개발기관 : 연구기관, 대학 등 비영리기관

ㅇ 기술료 징수여부 : 비징수