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미 DARPA, ‘에너지 밀도 10배’ 초고성능 배터리 개발 착수

이진숭

2026.06.22 04:46 1 0

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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.
몽골 수도 울란바타르 게르촌은 사막화와 혹한으로 삶의 터전을 잃은 ‘기후 난민’들이 모여 사는 곳이다. 도심 속 빈민촌으로 빈곤과 범죄가 끊이지 않아 도시의 그늘로도 불린다.
졸자야 ‘몽골의 미래’(이레두이 몽골) 센터장은 2009년부터 17년째 울란바타르 바양주르흐구 19동 게르촌에서 저소득층 아동 돌봄과 주민 자립 지원 활동을 하고 있다. 지난달 28일 울란바타르에서 졸자야 센터장에게 게르촌의 현실을 들었다. 그는 “게르촌 아이들이 처한 상황이 너무 암울하다”면서도 “몽골의 미래를 포기할 수는 없다”고 말했다.
몽골에 혹한과 폭설 등 자연재해가 닥칠 때마다 게르촌은 새로운 이주민들로 북적인다. 재해로 생계가 막막해진 유목민과 일자리를 찾는 이들이 전국 각지에서 몰려들면서다. 그때마다 졸자야 센터장은 새로운 아이들을 만나게 된다. 굶주린 아이와 거주 등록을 하지 못해 학교에 다니지 못하는 아이, 치료받지 못한 채 방치되거나 학대를 겪는 아이들이다.
그는 “거주 등록을 하려면 돈이 들기 때문에 등록을 포기하는 가정이 많다”며 “거주 등록을 하지 않은 아이들은 학교에 갈 수 없고 식량 지원이나 복지 혜택도 받지 못한다”고 말했다.
이 때문에 게르촌 아이들 중 상당수는 행정망에서 배제돼 있다. 몽골에서는 정권 교체 때마다 행정 자료를 새로 작성하는데, 이 과정에서 취약계층 관련 통계는 거듭 누락된다. 게르촌에서 발생하는 사건·사고에 대한 행정 부담을 우려해 취약계층을 관리 체계 밖으로 밀어내기도 한다.
졸자야 센터장은 “19동 인구는 대략 1만4500명 정도로 추정되는데 행정 통계로는 1만1000명만 등록돼 있다”며 “통계에 잡히지 않는 3000명 이상은 아무런 보호를 받지 못하는 것”이라고 말했다.
빈곤과 방임의 흔적은 아이들의 몸에 남는다. 몽골의 미래에서 게르촌 아이들 150명을 대상으로 치아 검진을 했는데 치아가 건강한 아이는 5명뿐이었다. 병원 후원을 받아 진행한 건강검진에서는 청력이 손상되고 한쪽 시력을 잃은 아이를 발견했다. 아이가 자폐 스펙트럼 장애가 있는데도 부모가 방치한 사례도 있었다.
게르촌의 가난은 세대를 거쳐 되풀이된다. 교육과 돌봄에서 배제된 아이들은 성장해 다시 가난한 부모가 되고, 그 아이들 역시 같은 환경에서 자란다. 졸자야 센터장은 “2009년 처음 게르촌에 정착했던 세대의 아이들이 성인이 돼서 아이를 낳고 산다”며 “그 아이들도 부모와 비슷한 삶을 산다. 보통의 사람들과 완전히 다른 삶이 대를 이어 계속되기 때문에 몽골 안에서도 이곳 사람들은 돌연변이 취급을 받는다”고 말했다.
그가 가장 걱정하는 일은 아이들이 범죄에 노출되는 현실이다. 알코올 중독과 가정폭력, 아동 학대가 흔하고 성범죄도 끊이지 않는다. 졸자야 센터장은 “지난주에만 이 지역에서 아동 성폭력 사건이 두 건 발생했다”며 “드러나지 않은 사례까지 생각하면 훨씬 많을 것”이라고 말했다.
최근 기후위기는 게르촌에 또 다른 위험을 안기고 있다. 몽골에 국지성 호우가 잦아지면서다. 비탈면에 형성된 게르촌은 집중 호우에 치명적이다. 배수 시설이 부족해 순식간에 물에 잠기고 급류에 휩쓸려 떠내려간다. 그는 “2009년 19동에서 홍수로 10명가량이 목숨을 잃었다”며 “지난해에는 인근 지역에서 홍수가 발생해 큰 피해를 입었다”고 했다.
게르촌의 현실은 좀처럼 나아지지 않고, 센터 후원은 갈수록 줄어들고 있다. 당장 아이들 간식비를 걱정해야 할 만큼 운영이 어려운 상황이지만 그는 아이들의 미래를 포기하지 않는다고 했다.
졸자야 센터장은 “아이들의 미래를 바꾸는 일이 곧 몽골의 미래를 바꾸는 일”이라며 “이곳 아이들이 자신이 살던 동네를 부끄럽게 여기지 않았으면 좋겠다. ‘게르촌’이 아닌 당당한 ‘게르 구역’으로 불리는 날이 오도록 노력할 것”이라고 말했다.

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