2차전지공학 개론

현재 4차 산업혁명시대에 있어 2차전지는 국가의 과학기술과 산업 경쟁력 핵심중의 한 산업분야이다. 기술 패권의 한 축인 것이다. 친환경의 대표적인 전기자동차를 비롯한 전동화 모빌리티(Mobility)는 물론 차세대 모빌리티를 포괄하는 동력원으로 없어서는 안되는 2차전지는, 전기차 원가의 51% 이상을 차지하는 핵심요소기술의 집합체로 전 세계적으로 수요가 폭발적으로 증가하고 있는 산업이다. 그만큼 2차전지를 구성하고 있는 주요 핵심요소인 양극재, 음극재, 분리막, 전해질 분야에 있어 연구개발과 기술의 고도화 경쟁력은 우리가 상상하는 그 이상이다. 그야말로 선의의 경쟁으로 기술 패권을 확보하고자 하는 것이다. 또한 이와 관련된 모듈, 부품, 소재와 더불어 광물 추출 및 가공을 비롯한 폐배터리 재활용 산업 등 연계 산업도 계속 빠른 속도로 성장하고 있다.
저자는 학부와 대학원에서 전기자동차를 비롯한 전장, 메커니즘, 배터리, 이와 관련된 플라스틱 소재와 물성, 응용 등을 비롯한 기계시스템응용설계 그리고 창의적 공학설계특론 등을 가르치며 역공학설계와 기능분석 방법론에 의한 문제 해결과 창의적·개념적 선도기술 구현 등을 동반으로 고도화 선행개발 등을 가르치며, 연구해왔다.
실제로도 저자는 전동 모빌리티에 있어 주행 시 차체의 안정성과 안전성을 유지하는 핵심요소기술인 자세복원 메커니즘에 대한 미국, 중국 등에 등록특허와 함께 연관된 특허를 수십 개 보유한 연구 및 기술개발 전문가이기도 하다. 전동모빌리티에 들어가는 메커니즘과 시스템은 물론 리튬이온 배터리(LIB), 리튬인산철 배터리(LFP), 슈퍼커패시터 배터리 등의 개발에도 참여했다.
2차전지의 중요성을 이론적으로 그리고 개인용 이동장치인 PM(Personal Mobility)을 연구개발하여 양산하는 과정에서 절실히 깨달아 이를 저서로써 출간하게 된 것이다.
연구개발의 결과인 전문적인 내용보다는 우선 2차전지의 종류, 원리, 특성, 소재, 활용 등을 폭넓게 이해하고, 알기 쉽게 개론적으로 저술하고자 하였다. 이는 2차전지에 대한 관심은 물론 핵심 내용에 대한 이해와 습득이 용이하도록 하여, 향후 보다 전문적인 학업과 연구개발 그리고 산업기술 현장에서 실무와 적용에 도움이 되도록 한 것이다.
2차전지는 미래를 향한 국가 경쟁력의 상징 중 한 품목이다. 미래 먹거리의 창출이며, 고용 효과에 있어서도 위대한 동력이 된다.
2차전지 산업 분야에서 묵묵히 헌신하며, 땀과 노력과 열정을 가지고 종사하는 많은 분들이 있다. 그분들의 노고에 진심으로 감사드린다. 화학공학, 소재공학, 전기공학, 전자공학, 기계공학 등을 비롯한 관련 융복합기술이 적용된 종합기술(개발기술과 공정기술)의 집합체는 그분들의 그동안 헌신의 결과인 놀랍고 자랑스런 업적이며 결과물이다.