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2019년 노벨 화학상, 존 굿이너프(97), 스탠리 위팅엄(77), 요시노 아키라(71) 수상

리튬 이온 배터리(전지) 개발, 상용화에 기여

2019-10-10(목) 10:37

스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 9일 2019년 노벨 화학상 수상자로 미국인 존 굿이너프(97) 오스틴 텍사스대 교수, 영국인 스탠리 위팅엄(77) 빙엄턴 뉴욕주립대 교수, 일본인 요시노 아키라(71) 일본 메이조대 교수 겸 아사히 카세이 연구원을 선정했다.

이들은 리튬 이온 배터리(전지)를 개발하고 상용화에 기여해 일명 '충전하는 세상'을 열었다고 평가 받는다. 미국·영국·일본인 과학자 3명이 올해 노벨화학상을 수상하면서 노벨과학상 역대 최고령자인 97세 수상자가 나왔다. 27번째 일본인 노벨상 수상자도 탄생했다.

노벨과학상에 국한하면 일본인 수상자는 이번이 24번째다. 리튬 이온 배터리는 이차전지의 일종으로 방전 과정에서 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하며, 충전시에는 리튬 이온이 양극에서 음극으로 다시 이동하여 제자리를 찾게 되는 전지다.

이러한 개념은 위팅엄 교수가 1970년대 제시했다. 황화타이타늄(TIS₂)을 양극으로, 금속 리튬을 음극으로 사용해 전류가 흐르는 길을 만든 전지 구조를 개발했다. 그러나 배터리 용량이 2V(볼트) 수준이었다.

이에 굿이너프 교수는 1980년대 음극을 황화 금속대신 산화 금속으로 대체시켜 배터리 용량을 최대 4V까지 끌어올렸다. 그럼에도 여전히 폭발의 위험 때문에 상용화가 어려웠던 리튬 이온 배터리를 1985년 아키라 교수가 코발트 탄소 재료로 대체해 사용하면서 '충전하는 세상'이 열리게 됐다.이번 수상자 중 굿이너프 교수의 나이는 97세로 최고령자 노벨상 수상자가 됐다.

지금까지 최고연령 수상자는 2018년도 노벨 물리학상 수상자인 아서 애슈킨 미국 벨연구소 박사였다. 당시 애슈킨 박사는 96세였다.또 일본인 수상자가 있다는 점도 눈에 띈다.

일본 국적자의 노벨상 수상은 이번이 27번째다. 요시노는 화학상을 받은 8번째 일본인으로 기록됐다. 그동안 일본은 물리학상 11명, 생리의학상 5명, 화학상 7명을 배출했다. 노벨 과학상으로는 24번째 수상자가 탄생한 셈이다. 교토대 대학원 졸업 후 1972년 세계 1위 리튬이온 전지업체인 아사히카세이에 입사해 한우물을 판 요시노는 학계가 아닌 산업계 출신이라는 점에서 주목된다.

노벨과학상은 보통 학계 출신 일색이다. 오사카 대학에서 박사 학위를 취득한 것도 기업 현장에서 연구경력을 쌓은 한참 뒤인 2005년이다. 기업에서 잔뼈가 굵은 요시노는 2017년부터 메이조대 명예교수직을 겸하고 있다. 지난해 기준으로 일본은 미국 267명(43%), 영국 88명(14%), 독일 70명 (11%), 프랑스 34명(7%)에 이어 23명(4%)으로 가장 많은 노벨과학상을 배출한 세계 5위 국가다.

굿이너프 택사스대 교수 연구실에서 2006년부터 2010년까지 연구한 경험이 있는 한 전문가는"세 분은 상용화된 리튬 이온 배터리의 거장들"이라고 평가하며 "그들의 혁신적인 발견이 지금의 리튬 이온 전지가 일상 상활에서 사용될 수 있었다"고 평가했다.
권병찬 kbc77@hanmail.net
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