기존 하이브리드 저장 장치와의 차별점 정량적 분석, 국제 학술지 게재
슈퍼커패터리, 차세대 에너지 저장 기술의 기준을 세우다
전남대학교 화학공학부 김도형 교수 연구팀이 차세대 에너지 저장 기술로 주목받는 ‘슈퍼커패터리(Supercapattery)’의 개념을 명확히 정립하고, 기존 하이브리드 에너지 저장 장치와의 차별성을 정량적으로 분석한 연구 결과를 발표했다. 해당 연구는 화학공학 분야 최고 권위의 국제 학술지 RSC Energy & Environmental Science에 게재되며, 학계와 산업계의 주목을 받고 있다.
에너지 저장 기술의 진화, 슈퍼커패터리란?
현재 전기차와 첨단 전자기기의 발전에 따라 고출력과 고에너지를 동시에 제공할 수 있는 에너지 저장 기술이 요구되고 있다. 기존의 슈퍼커패시터(supercapacitor)는 높은 출력 밀도를 제공하지만, 배터리는 높은 에너지 밀도를 지닌다. 이러한 한계를 극복하기 위해 개발된 슈퍼커패터리는 두 장치의 장점을 결합한 기술로 주목받고 있다. 그러나 기존 하이브리드 에너지 저장 장치와의 명확한 구분이 없어 학계와 산업계에서 혼란이 지속되어 왔다.
슈퍼커패터리의 차별성을 과학적으로 입증
김도형 교수 연구팀은 슈퍼커패터리의 개념을 체계적으로 분석하고, 에너지 저장 기술의 성능을 비교하는 라곤 플롯(Ragone plot)을 활용해 슈퍼커패터리와 기존 하이브리드 장치를 객관적으로 구별할 수 있는 정량적 기준을 제시했다. 또한, 전기화학적 관점에서 슈퍼커패터리의 고에너지·고출력 구현 전략을 심층적으로 분석하고, 상용화를 저해하는 주요 기술적 난제와 해결 방안을 제안했다.
연구의 의미와 산업적 파급력
이번 연구는 김도형 교수(책임저자)를 비롯해 Seenivasan Selvaraj 박사후 연구원, Sangeeta Adhikari 연구교수, Amarnath T. Sivagurunathan 박사과정생이 공동으로 참여했으며, 한국연구재단(과제번호: 2022R1A2C2010803)의 지원을 받아 수행되었다. 이번 연구는 슈퍼커패터리와 기존 하이브리드 장치를 구별할 수 있는 정량적 기준을 확립했다는 점에서 중요한 의의를 갖는다. 또한, 슈퍼커패터리의 높은 상용화 가능성을 평가하고, 미래 에너지 저장 기술의 발전 방향을 제시함으로써 학계와 산업계에 새로운 이정표를 마련했다.
해당 연구는 화학공학 분야 최고 권위의 국제 학술지 RSC Energy & Environmental Science (피인용 지수 32.4)에 2025년 2월 최신호(온라인판 2024년 12월)에 게재되었다.
논문 정보
- 원제: Supercapatteries: Unlocking the Potential of Battery-Supercapacitor Fusion
- 게재지: Energy Environ. Sci., 2025, Vol 18(3), 1054-1095
- DOI: https://doi.org/10.1039/D4EE04348K
이번 연구를 통해 슈퍼커패터리가 차세대 에너지 저장 기술의 중요한 이정표로 자리 잡을 것으로 기대된다
