스마트폰·노트북·전기차의 필수품 ‘리튬이온전지’ 연구로 우리 삶 혁신

2019 노벨화학상-구디너프·휘팅엄·요시노 공동수상

일본인 과학자로는 22명째

97세 구디너프, 최고령 기록

존 구디너프, 스탠리 휘팅엄, 요시노 아키라

올해 노벨화학상 영예는 현대생활에 혁신을 불러온 리튬이온전지 개발에 기여한 독일 태생의 미국인 존 구디너프(97), 영국인 스탠리 휘팅엄(78), 일본인 요시노 아키라(71) 교수에게 돌아갔다.

스웨덴 노벨위원회는 9일(현지시간) 리튬이온전지의 기초 원리를 규명하고 기술적인 진척에 결정적 역할을 한 이들을 올해 노벨화학상 공동수상자로 선정했다고 발표했다.

1952년 미국 시카고대에서 박사 학위를 받은 구디너프 교수는 텍사스대에 몸담고 있다. 휘팅엄 교수는 1968년 영국 옥스퍼드대에서 박사 학위를 받고 미국 뉴욕주립대에 재직 중이다. 요시노 교수는 2005년 오사카대에서 박사 학위를 취득한 뒤 나고야의 메이조대에서 연구하고 있다.

노벨위는 “이들의 연구에서 비롯된 리튬이온전지는 우리의 삶에 혁신을 가져왔다”고 평가했다. 위원회 측은 “리튬이온전지는 통신하고 일하고 공부하고 음악을 듣기 위해 사용하는 휴대용 전자장치에 전력을 공급하고 있다”며 “가볍고 충전할 수 있으며 강력한 성능을 낸다”고 설명했다. 최근엔 스마트폰과 노트북, 전기자동차뿐 아니라 태양광과 풍력에서 생산한 에너지를 저장하는 데에도 리튬이온전지가 활용되고 있다는 점이 높이 평가됐다.

리튬이온전지의 기초 연구는 1970년대에 찾아온 오일쇼크 때 시작됐다. 당시 휘팅엄 교수는 초전도체 연구를 시작했다. 이때 만들어진 기술 토대가 전기를 모아놓았다가 필요할 때 꺼내 쓰는 개념의 시작이었다. 구디너프 교수는 리튬이온전지 안에 들어가는 음극 재료를 기존의 금속 황화물 대신 금속 산화물로 바꾸는 연구를 진척시켰다. 구디너프는 코발트 산화물을 활용했는데 이를 통해 1980년 4볼트까지 전기를 만들어낼 수 있다는 점을 증명했다. 구디너프 교수는 노벨상 사상 최고령 수상자라는 기록도 세웠다.

화학기업 아사히카세이에 입사해 배터리를 연구한 샐러리맨 출신인 요시노 교수는 구디너프의 연구를 바탕으로 1985년 사상 처음 상업적으로 활용할 수 있는 리튬이온전지를 만들어냈다. 리튬이온전지의 양극에 석유 코크스를 삽입해 성능을 한 단계 끌어올렸다. 이를 통해 수백 차례 충전해도 힘을 유지하는 배터리가 나왔다. 요시노는 언론 인터뷰에서 “호기심이 연구의 주요한 원동력이었다”며 “다양한 분야에서 젊은이들이 연구하고 있다. 큰 격려가 될 것”이라고 말했다.

이번 노벨화학상 수상자에도 일본인 과학자가 이름을 올리면서 일본 국적자로는 지금까지 25명이 노벨상을 받게 됐다. 일본은 문학상 2명과 평화상 1명은 물론, 과학 분야에서만 화학상 8명, 물리학상 9명, 생리의학상 5명의 노벨상 수상자를 배출했다. 타 국적을 가진 일본 출신까지 더하면 전체 수상자는 28명이나 된다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com

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