충전 9.6분부터 충전 없는 배터리까지…국내 연구가 보여준 다음 단계

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스마트기기 · 2026년 9월 19일 국내 이슈

스마트폰과 전기차에서 배터리는 충전 속도와 사용 시간을 바로 체감하게 하는 부품이에요. 9월 19일 소개된 국내 연구들을 보면 방향이 하나로 모이지 않아요. 한국에너지공대 연구팀은 셀 내부 냉각 채널을 넣어 9.6분 급속충전을 시험했고, 인하대 연구팀은 충전이 끝난 뒤에도 이어지는 리튬 이온 이동이 열화를 키우는 과정을 분석했어요. DGIST는 외부 충전 없이 오래 작동할 수 있는 베타전지의 변환 효율을 높이는 연구를 소개했어요.[1]

9.6분 급속충전은 어떻게 가능했나

원통형 배터리는 셀을 크게 만들수록 에너지 밀도와 생산성 측면에서 이점이 있지만, 급속충전 때 발생한 열을 밖으로 빼기 어려워져요. 한국에너지공대 송주현 교수팀은 셀 중앙의 빈 공간에 냉각수가 흐르는 통로를 넣는 튜브형 배터리를 개발했다고 밝혔어요.[1]

지름 46mm 셀을 6C 조건으로 시험한 결과 최고 온도는 44.5도였고, 기존 원통형 배터리는 58.1도였어요. 5%에서 95%까지 충전하는 데 9.6분이 걸렸고, 급속충전을 500회 반복한 뒤 용량 유지율은 91.5%로 기존 배터리의 76%보다 높았어요.[1] 다만 이 수치는 연구팀이 제시한 특정 셀과 시험 조건의 결과예요. 스마트폰이나 전기차 제품 전체가 같은 속도로 충전된다는 뜻은 아니에요.

충전이 끝나도 배터리는 멈추지 않아요

배터리 열화는 충전기를 뽑는 순간에만 생기는 문제가 아니에요. 인하대 김민규 교수팀은 크기가 다른 양극 입자를 섞은 복합전극에서 충전을 멈춘 뒤에도 리튬 이온이 움직이는 현상을 추적했어요. 입자 사이의 충전 상태가 고르지 않으면 균형을 맞추려는 내부 전류가 일부 입자에 집중되고, 그 과정에서 표면 피막이 두꺼워지거나 결정 구조가 바뀔 수 있다는 설명이에요.[1]

이 결과는 사용자가 당장 특정 충전 습관을 하나 바꿔야 한다는 처방이라기보다, 배터리 소재와 전극 설계를 개선할 때 봐야 할 내부 현상을 보여줘요. 실제 제품의 수명은 셀 설계, 열 관리, 충전 제어, 사용 온도와 함께 결정되므로 연구 결과 하나만으로 배터리 관리법을 단정하기는 어려워요.

충전하지 않는 베타전지는 어디에 맞나

DGIST 연구팀은 방사성 동위원소인 탄소-14에서 나오는 베타선을 페로브스카이트에 흡수시켜 전기로 바꾸는 베타전지를 연구했어요. 소개된 에너지 변환 효율은 10.79%로, 이전 최고 기록 1.82%보다 높았고 15시간 연속 구동 시험에서 안정적인 출력이 유지됐어요.[1]

이 기술은 충전기를 연결하기 어려운 인체 삽입형 의료기기나 우주 탐사 장비처럼 교체·충전이 힘든 곳을 겨냥해요. 출력과 안전 규격, 방사성 물질 관리가 필요한 만큼 스마트폰 배터리를 곧바로 대체할 기술로 읽으면 안 돼요. ‘충전 없음’이라는 표현보다 사용 환경에 맞는 전원 공급 방식이라는 설명이 정확해요.

스마트폰 이용자가 지금 볼 수 있는 것

이번 연구들은 아직 소비자가 구매 화면에서 바로 비교할 수 있는 기능은 아니에요. 대신 제조사가 배터리 성능을 설명할 때 충전 속도만 보지 말고 어떤 셀과 온도, 반복 횟수에서 측정했는지 확인해야 한다는 점을 보여줘요. 최대 충전 속도와 함께 열 관리, 반복 충전 뒤 용량, 교체 가능성과 수리 정책도 중요해요.

1. 배터리 충전 시간은 0%에서 100%인지, 5%에서 95%인지 측정 구간을 확인하세요.
2. 급속충전 수치는 온도와 충전기 출력, 케이블 조건이 함께 제시됐는지 보세요.
3. 새 배터리 기술이 발표되면 연구용 셀의 결과인지 상용 제품 인증까지 끝났는지 구분하세요.

스마트폰과 배터리 관련 이슈는 스마트기기 글 목록에서 이어서 확인할 수 있어요.

Sources

1. [1] 동아사이언스, 스마트폰·전기차 충전 스트레스…충전 없는 배터리 가능할까