노벨 화학상 수상, 노벨상 배출 '단골' 위상 확인
일본 화학자 요시노 아키라가 9일 노벨 화학상 수상자로 결정됐다.
이로써 일본은 총 25명의 노벨상 수상자 보유국이 됐다. 과학기술 분야에서 수년래 다수 수상자를 배출하면서 과학기술 강국으로서 위상을 재확인했다.
스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 9일(현지시간) 기자회견을 열고 리튬574이온 배터리의 발전에 기여한 공로를 인정해
존 구디너프(미국)와 스탠리 휘팅엄(영국), 요시노 아키라(일본)를 노벨화학상 공동 수상자로 선정했다고 밝혔다.
요시노는 교토대학 대학원을 졸업한 뒤 아사히카세이에 입사한 그는 전지 연구개발 부문 책임자를 맡으며 '충전할 수 있는 전지' 개발에 매달렸다.
구디너프 교수가 1980년 발표한 논문을 바탕으로 사실상 리튬이온의 '원형'을 만들었다면 요시노는 상용화를 앞당겼다는 평가를 받는다.
리튬이온배터리 핵심 소재 하나인 음극재의 최적 소재를 찾아 안정성 문제를 해결했고 원통형 셀 개념도 고안했다.
배터리의 양극재는 구디너프 교수가 한 것처럼 금속 산화물인 코발트 산화물을 사용하고, 음극재는 탄소재료인 석유
그 결과 수백 번이나 충방전이 가능하면서도 안정성을 확보할 수 있었다.
요시노는 전지의 기본구조를 확립한 1985년엔 특허 출원을 했고, 이를 활용해 1991년 소니가 세계 최초로 노트북과
요시노의 노벨 화학상 수상으로 일본은 2년 연속 일본 국적 노벨상 수상자를 냈다.
지난해에는 혼조 다스쿠 교토대특별교수가 노벨 생리의학상을 받았다.
일본 국적자의 노벨상 수상은 이번이 25명째다.
요시노는 화학상을 받은 8번째 일본인으로 기록됐다.
그동안 일본은물리학상 9명, 생리의학상 5명, 문학상 2명, 평화상 1명을 배출됐다.
일본 출신이지만 다른 나라 국적을 보유한 수상자도 3명이다. 이들까지 포함하면 일본 출신 노벨상 수상자는 28명으로 늘어난다.
일본은 2014년(물리학상), 2015년(생리의학상), 2016년(생리의학상) 3년 연속 노벨상 수상자를 내는 등 최근 꾸준히
2017년에는 일본에서 태어난 영국인 소설가 가즈오 이시구로가 노벨 문학상을 탔다.
노벨상을 학수고대하는 우리나라가 최근 다방면에서 일본과의 기술 격차를 좁혀 나가고 있지만 '간극'이 분명 존재한다는 방증이다. 한국은 1990년대부터야 정부의 기초과학 연구 지원이 시작됐기 때문에 기술, 노하우 축적의 기간이 짧은 것이 사실이다.
특정 분야 연구를 수십 년간 이어가는 일본의 환경 또한 우리로써는 부러운 부분이다.
리튬이온배터리를 연구하는 한 대기업 관계자는 “요시노 박사가 1982년부터 한 회사 연구소에서 리튬이온배터리를
지속하면서 선행 연구에 관여하는 것이 부럽고도 놀랍다”고 말했다.
노벨화학상 수상자 日 요시노 아키라
(사진=연합뉴스)
언론, 노벨 화학상 수상 흥분…'IT혁명 가져온 연구'
일본 화학자 요시노 아키라(71)가 9일 노벨 화학상 수상자로 결정되자 일본 언론은 관련 소식을 속보로 보도하면서
'IT혁명을 가져온 연구'라고 그의 연구업적을 평가했다.
NHK는 이날 수상자가 발표되자 자막으로 신속하게 뉴스를 보낸 뒤 곧바로 정규 방송을 중단하고 속보로 보도했고,
아사히신문과 마이니치신문 등 주요 언론들은 호외를 만들어 배포하기도 했다.
NHK는 그가 개발한 리튬이온 전지를 자세히 설명하면서, IT기기 보급에 크게 기여했으며, 전기 자동차 외에도 차세대 전력망을 지원하는 축전지 등 에너지 및 환경 분야에서도 활용이 확산되고 있다고 전했다.
지지통신은 충전가능한 리튬이온 배터리가 없었더라면 스마트폰이나 노트북 등 휴대가능한 IT기기가 존재할 수 없었을 것이라면서 그의 연구가 'IT혁명'을 가져왔다고 평가했다.
마이니치신문은 "요시노의 노벨상 수상 '모바일 혁명' 결실을 맺다"라는 제목으로 연구업적을 자세히 전하면서,
현재 일본의 연구개발비가 미국과 중국에 이어 세계 3위인데도 불구하고 전자분야에서 존재감을 잃어가고 있다고
지적하고 연구자금이 제대로 사용되는지에 대해 의문을 제기했다.
니혼게이자이신문은 요시노가 인터뷰에서 일본의 과학 기술 능력, 혁신 능력을 끌어 올리기 위해 기초 및 응용의 두
바퀴를 균형있게 추진해 나갈 필요성을 강조했다고 전했다.
아베 신조 일본 총리는 이날 수상자 발표 이후 요시노에게 전화를 걸어 "일본인으로서 자랑으로 생각한다"며 축하했다.
스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 이날 올해의 노벨 화학상 수상자로 △ 고체 물리학자인 존 굿이너프 미국 텍사스대
교수와 △영국 출신 스탠리 위팅엄 미국 빙햄턴 교수, 그리고 △일본 아사히 카세이 주식회사의 연구원이기도 한
요시노 아키라 메이조대 교수를 공동 수상자로 선정했다고 밝혔다.
이들은 휴대 전화 및 노트북 컴퓨터 제작의 필수품인 리튬이온 배터리를 발명 및 개발해온 과학자들이다.
요시노의 노벨 화학상 수상으로 일본은 지난해 혼조 다스쿠 교토대 특별교수가 노벨 생리의학상을 수상한데 이어
2년 연속 노벨상 수상자를 냈다.
그동안 일본은 화학상 8번, 물리학상 9명, 생리의학상 5명, 문학상 2명, 평화상 1명 등 노벨상 수상자를 25명 배출했고, 일본 출신이지만 다른 국가 국적을 보유한 수상자 3명까지 포함하면 일본 출신 노벨상 수상자는 28명으로 늘어난다.
 |
지난 9일 노벨 화학상 수상자로 선정된 요시노 아키라 일본 메이조대학교 교수.
/사진=로이터 |
'리튬 이온 배터리' 3인에 노벨 화학상… 日 28번째 노벨상, 기업 연구로만 4번째
리튬 이온 배터리는 충·방전이 가능한 전지다. 음극에 저장된 리튬 이온이 양극으로 이동하면서 전자의 이동을 불러
전류가 발생하는 원리다. 리튬 이온 배터리 연구는 1970년대 발생한 오일 쇼크를 계기로 본격화했다.
유가(油價)가 급등하자 석유 기업들은 대체 에너지원 개발에 나섰다.
휘팅엄 교수는 1972년 미국 석유 기업 엑손모빌에 들어가 (+)전기를 띤 양이온이 고체의 빈 공간에 끼어들어가는
현상을 이용해 리튬 이온 배터리를 개발했다.
역대 노벨상 최고령 수상자가 된 구디너프 교수는 1980년대 영국 옥스퍼드대에서 휘팅엄 교수의 연구를 발전시켜,
전압을 두 배로 올렸다.
한동안 두 사람의 연구는 각광받지 못했다.
오일 쇼크가 지나가자 배터리에 대한 관심이 사라졌기 때문이다.
하지만 일본은 달랐다. 당시 일본 전자 업체들은 비디오카메라와 무선 전화기, 컴퓨터에 들어갈 가볍고 충전 가능한
배터리를 필요로 했다.
요시노 연구원은 일본 교토대에서 학·석사를 마치고 일본 화학 회사인 아사히카세이에 1972년 입사해, 1985년 폭발
위험을 없앤 배터리를 개발했다.
그전까지 리튬 이온 배터리는 음극에서 일어나는 금속 리튬의 화학반응을 이용해 폭발 위험이 컸다.
음극을 탄소화합물로 만들어 이 문제를 해결했다. 오늘날과 같이 가볍고 안전한 리튬 이온 배터리가 완성된 것이다.
일본 소니는 1991년 최초의 리튬 이온 배터리를 판매하기 시작했다.
요시노 연구원은 이날 NHK 인터뷰에서 "스마트폰 등 모바일 기기가 보편화되면서 리튬 이온 배터리에 대한 사회적
인식이 높아진 게 수상 배경인 것 같다"며 "향후 전기 자동차에 폭넓게 활용돼 환경 문제 해결에 이바지하길 기대한다"고 말했다. 그는 이어 "특히 기업 연구원으로 다시 노벨상을 받은 게 기쁘다"고 했다.
일본에서 기업 연구로 노벨상을 받은 과학자로는 1973년 물리학상 수상자인 에사키 레오나(도쿄통신공업·현 소니),
2002년 화학상 다나카 고이치(시마즈제작소), 2014년 물리학상 나카무라 슈지(니치아화학공업)에 이어 네 번째다.
요시노 연구원은 2005년 오사카대에서 뒤늦게 박사 학위를 받았고, 2015년 고문으로 연구 일선에서 물러났다.
2017년부터 나고야시에 있는 메이조대(大) 교수로 재직 중이다.
아사히카세이는 요시노 연구원 덕분에 리튬 이온배터리의 핵심 부품인 분리막 시장에서 세계 1위를 달리고 있다.
작년 23조원의 매출을 올렸다. 회사 연구 조직도 그의 이름을
딴 '요시노연구실'이다.
노벨위원회는 "세 과학자가 개발한 가볍고 강력한 리튬 이온 배터리는 풍력과 태양광발전을 도와 화석연료가 필요 없는 세상을 만들어가고 있다"고 밝혔다. 김영식 울산과학기술원 교수는 "리튬 이온 배터리를 이용한 에너지저장장치(ESS)로 신재생에너지로 만든 전기를 저장했다가 필요할 때 쓸 수 있어 안정적 전력 공급이 가능하다"고 말했다.
Copyright ⓒ 조선일보 & Chosun.com
2019 노벨화학상 수상자 요시노 아키라 일본 메이조대 교수 겸 아사히가세이 명예 연구원
(71). EPO 제공
노벨화학상 수상자 배출한 일본 화학회사 아사히가세이는 어떤 곳
올해 노벨화학상의 영예는 스마트폰과 노트북을 비롯해 전기차에 활용되고 있는 리튬이온 이차전지를 개발하는 데 공헌한 3명의 과학자에게 돌아갔다.
존 구디너프 미국 텍사스대학 교수와 스탠리 위팅엄 미국 뉴욕주립대 빙햄턴 대학 교수, 요시노 아키라 일본
아사히가세이 연구원 겸 메이조 대학 교수가 그 주인공이다.
이 중 일본 출신의 과학자 요시노 교수는 아사히가세이라는 기업에서 일하던 시절 재직 시절 리튬이온 배터리를 세계 최초로 상용화해 특히 눈길을 끌고 있다.
아사히가세이는 1931년 출범한 종합화학회사다.
섬유로 출발했지만 지금은 리튬이온 2차전지 중 분리막 소재 세계 1위의 중견기업이다.
요시노 교수는 1972년 아사히가세이에 입사했다.
요시노 교수는 아사히가세이에서2000년 노벨상 수상자인 시라카와 히데키가 발견한 폴리아세틸렌을 연구하다
1982년 전지 연구개발부문 책임자를 맡으며 충전할 수 있는 전지를 개발하는 데 뛰어들었다. 요시노 연구원은
1985년 리튬이온 이차전지의 기본구조를 확립해 특허를 출원하는 성과를 거뒀다.
하지만 아사히가세이는 최초로 특허를 출원하고도 처음 리튬이온 이차전지를 시장에 내놓는 데는 실패했다.
1991년 일본 소니가 휴대용 전자기기에 들어가는 전지를 세계 최초로 상용화하며 경쟁에서 밀리자 아사히가세이는 1992년 일본 도시바와 손을 잡고 신제품을 개발하는 데 주력했다. 내부적으로는 분리막 소재 분야에 집중하며 시장을 장악했다.
리튬이온 이차전지는 상용화 이후 IT 기기의 발달과 맞물리면서 시장이 점차 커졌다.
이차전지 전문 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 리튬 이차전지 세계 시장규모는 2017년 187억 달러 규모다.
최근에는 IT기기 뿐 아니라 전기차 및 대용량 전기저장장치(ESS) 등 다양한 전지에 쓰이고 있다.
특히 전기차의 보급이 확대되면서 2025년까지도 연평균 10% 이상 성장이 예상되고 있다.
리튬이온 이차전지는 최근 일본과 무역분쟁에서 드러났듯 한국이 완성품의 세계시장점유율은 높지만 소재
점유율은 낮은 산업이다. 리튬 이차전지는 IT기기에 주로 쓰이는 소형전지와 전기차 및 대용량 전기저장장치
(ESS)에 사용되는 중대형 전지로 구분된다.
두 분야가 약 5대 5로 시장을 나눠갖고 있다.
한국은 소형전지 분야에서 삼성SDI와 LG화학이 세계 1,2위를 차지하고 있다.
반면 리튬이온 이차전지의 4대 소재인 양극활물질, 음극활물질, 분리막 및 전해질 등 소재분야는 세계시장점유율이 낮다. SNE 리서치에 따르면 아사히가세이는 이중 분리막 시장 1위로 2017년 기준 18.8%의 점유율을 차지했다. 2위는 일본 도레이, 3위는 한국 SK이노베이션이다. 2017년 분리막 시장 일본 점유율은 절반이 넘는다.
한국은 분리막 시장에서 20%에 미치지 못하는 점유율을 차지했을 뿐 다른 소재분야에서는 모두 큰 격차로 일본과 중국에게 밀리고 있다.
SK이노베이션은 후발주자로 뛰어들었지만 리튬이차전지를 직접 제조하는 회사인 만큼 공격적으로 점유율을 높이고 있다.
이에 아사히가세이와 SK이노베이션은 분리막 시장을 놓고 치열하게 경쟁하고 있다.
일본화학공업일보에 따르면 아사히가세이는 올해 중 분리막 생산능력을 2억㎡ 늘려 생산량을 11억 ㎡로 늘릴
계획이다.
SK이노베이션도 올해 중국 장쑤성에 공장을 신설하고 분리막 생산량을 2020년까지 연 8억5000만 ㎡로 늘리겠다고 발표했다.
. 사진은 NHK 갈무리. 2019.10.10
청소 중 찾은 논문 토대로 노벨화학상 수상"日요시노 수상 뒷이야기
10일 마이니치, 요시노 리튬이온 배터리 개발 뒷이야기 전해
|
【서울=뉴시스】김예진 기자 = "1982년 말 연구실 대청소를 하던 중 '코발트산 리튬이 양극으로 바뀌는 것을 발견
했으나 음극재료가 없다'고 쓰여진 논문이 눈에 들어왔다.
요시노 아키라와 노벨화학상 공동수상을 한 존 구디너프의 논문이었다.
당시 주목 받지 못했던 논문이었으나 요시노는 논문을 보며 양극에 쓰이는 코발트산 리튬을 합성했다."
요시노 아키라에게 지난 9일 노벨화학상 영예를 안겨준 리튬이온 배터리 탄생의 순간이었다.
10일 마이니치 신문은 리튬이온전기 개발로 노벨 화학상을 수상한 요시노 아키라(吉野彰·71) 아사히카세이(旭化成)
명예펠로의 노벨 화학상 수상 뒷 이야기를 공개했다.
때는 1981년, 리튬이온배터리의 원형이 태어나기 2년 전이다.
요시노는 기업 아사히카세이에서 화학물질 폴리아세틸렌을 산업에 이용하기 위한 연구를 하고 있었다.
요시노는 어떻게 응용을 할까 고심하다 "충전할 수 있는 2차 배터리에 사용할 수 없을까"하는데 생각이 닿았다.
요시노는 당시 보급되기 시작하던 가정용 캠코더에 사용할 수 있는 배터리의 개발을 목표로 했다.
폴리아세틸렌이 음극재료에 적합하다는 것은 알게 됐으나, 양극재료를 찾지 못해 연구는 막다른 길에 직면했다.
그러던 1982년 요시노는 연구실 대청소를 하던 중 구디너프의 논문을 찾아냈다.
그의 논문을 활용해 요시노는 연구를 거듭해 1983년 리튬이온 배터리 원형을 만들어냈다.
요시노는 "배터리 전문가가 아닌 아웃사이더끼리 손을 잡은 것"이라고 회고했다.
일본인이 노벨상을 수상한 것은 이번이 25번째다. 노벨화학상은 8번째다.
리튬이온 배터리는 작고 큰 용량을 다룰 수 있기 때문에 전기자동차나 태양광발전, 풍력발전 등에 활용된다.
친환경적인 기술로도 높게 평가 받고 있다.
요시노는 리튬이온 배터리에 대한 공헌을 인정받아 이번 노벨화학상 외에도 지난 2004년 자수포장(紫綬褒章·일본 정부 훈장에 해당)을 받았다. 2014년에는 공학 분야 노벨상으로 불리는 미국의 ‘찰스 스탁 드레이퍼상’을 수상한 바 있다.
올해 유럽 특허청이 주관하는 ‘유럽 발명상’도 수상했다.
아베 신조 총리는 지난 9일 노벨화학상 수상 발표 후 요시노에게 전화를 해 "선생님의 발명은 바로 사람들의 생활과
사회를 바꿀 수 있는 훌륭한 발명이다.
분명 노벨상을 수상할 것이라고 생각했다.
일본인으로서 자랑스럽게 생각한다"고 축하했다.
aci27@newsis.com
(도쿄=연합뉴스) 김병규 특파원 = 10일 일본의 주요 조간신문들의 1면 지면. 전날 일본 화학자
요시노 아키라(71·吉野彰)가 노벨 화학상 수상자로 결정된 사실을 일제히 1면 머리기사로
다뤘다. 2019.10.1bkkim@yna.co.kr
