미군이 현재 전 세계적으로 널리 쓰는 리튬이온배터리와 비교해 ‘에너지 밀도(무게당 저장하는 에너지량)’가 10배에 이르는 초고성능 배터리 개발에 나선다. 전기를 사용하는 군 장비가 폭증하고 있지만, 배터리 성능 향상 속도는 지지부진한 상황을 돌파하려는 노력이다. 충전 횟수를 대폭 줄여 작전 지속 능력을 강화하려는 것으로, 개발이 성공한다면 향후 민간에서도 활용될 것으로 보인다.

16일(현지시간) 미국 과학계에 따르면 미 국방부 산하 연구조직인 방위고등연구계획국(DARPA)은 일반적인 리튬이온배터리와 비교해 에너지 밀도가 10배(2kWh/㎏)인 신개념 배터리를 개발하기로 했다고 밝혔다.

미국 국방력 강화를 위해 파격적인 기술을 연구하는 DARPA는 이번 신형 배터리 개발 프로그램에 ‘엑스페디션스’라는 이름을 붙였다. 엑스페디션스 프로그램은 내년 1월부터 총 3년간 시행된다.

DARPA가 엑스페디션스 프로그램을 추진하는 이유는 간단하다. 최근 무인기와 로봇, 센서 등 전기를 사용하는 군 장비가 크게 늘었지만, 배터리 성능 향상 속도는 빠르지 않기 때문이다.

현재 사용되는 리튬이온배터리는 에너지 밀도가 낮아서 수시로 충전해야 한다. 작전 도중 군용 로봇을 회수해야 하는 일이 벌어진다는 얘기다. 충전을 억지로 미루다가는 전장에서 작동이 정지될 수도 있다.

엑스페디션스 프로그램이 성공해 에너지 밀도를 10배로 늘린 배터리를 개발한다면 상황이 크게 달라진다. 산술적으로 충전 횟수를 10분의 1로 줄일 수 있다. DARPA는 “엑스페디션스 프로그램 목표는 충전 문제에서 완전히 독립해 교전 상황에 대응하는 것”이라고 밝혔다.

DARPA는 엑스페디션스 프로그램 참가를 검토하는 기업과 기관을 대상으로 제작한 설명 자료를 통해 “성능을 충족할 수 있다면 어떤 방식의 기술을 쓰든 무관하다”고 했다. 기존 리튬이온배터리 성질을 개선하든, ‘금속-공기 배터리’처럼 완전히 다른 방식의 기술을 사용하든 상관 없다는 얘기다. 에너지 밀도 10배라는 요구 조건만 맞추면 된다는 뜻이다.

엑스페디션스 프로그램으로 개발된 신개념 배터리는 군대뿐만 아니라 민간에서도 환영받을 것으로 보인다. DARPA는 “비행거리가 수백㎞에 이르는 무인기를 상업적으로 활용할 수 있게 될 것”이라고 전망했다.