리튬이온전지를 대체할 차세대 전지로 금속공기전지가 주목받으면서 관련 특허출원이 급증하고 있는 것으로 나타났다.

18일 특허청에 따르면 금속공기전지에 관한 특허출원은 2006년부터 지난해까지 최근 10년간 370건이 나왔다.

지난 2006년부터 2009년까지 4년간 38건에 불과하던 것이 2010년 45건으로 크게 증가하면서 지난 2014년에는 65건, 지난해에는 86건이 출원되는 등 해를 거듭할수록 가파른 성장세를 타고 있다.

금속공기전지는 리튬이나 아연, 알루미늄 등의 금속을 공기 중 산소와 결합시켜 전기를 발생시키는 전지로 금속공기전지 중 리튬공기전지의 용량은 리튬이온전지의 5~10배에 달하는 것으로 알려져 있다. 

출원인별로는 삼성전자가 64건(17.3%)으로 가장 많고 다음으로 현대자동차 26건(7.0%), LG화학 22건(6.0%), ㈜레오모터스 19건(5.1%), ㈜EMW에너지 16건(4.3%) 순으로 나타났다.

외국인 출원은 61건으로 전체 출원의 16.5%를 차지했으며 도요타자동차 8건(2.2%), 엘렉트리시테 드 프랑스 7건(1.9%), 스미토모 전기공업 4건(1.1%) 순으로 집계됐다.

출원된 기술은 대부분 에너지 효율을 높여 금속공기전지를 상용화하기 위한 것으로 ▲전지 시스템에 관한 기술이 119건(32.1%) ▲양극구조를 개선해 산소를 연속 공급하는 기술 108건(29.1%) ▲전지 내부의 반응을 촉진시키는 촉매 기술 56건(15.1%)으로 분석됐다.

또 특허청이 10년간 나온 370건 중 금속공기전지의 음극소재를 기준으로 분석가능한 278건을 확인한 결과, 대용량에 장점이 있는 리튬공기전지가 167건(60.0%), 안전성과 경제성에 장점이 있는 아연공기전지가 93건(33.5%), 알루미늄공기전지 10건(3.6%), 마그네슘공기전지 8건(2.9%)으로 나타나 리튬공기전지가 대세로 나타났다.

특허청 유준 자동차융합심사과장은 "현재 리튬이온전지를 대체해 리튬공기전지를 상용화하는 데에는 기술적 난제가 많은 것이 사실이다"면서도 "전기자동차, 드론 등에 사용할 수 있는 대용량 이차전지의 필요성으로 인해 리튬공기전지에 대한 관심과 기술개발은 계속될 것"이라고 말했다.
 

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