아르곤 국립연구소, 데이터 센터의 성장과 에너지 저장 시장의 확대로 인공지능이 배터리 연구를 혁신하고 있다고 평가

아르곤 국립연구소, 데이터 센터의 성장과 에너지 저장 시장의 확대로 인공지능이 배터리 연구를 혁신하고 있다고 평가

Ray Chalmers. January 30, 2026

인공지능 기반 연구 도구와 새롭게 부상하는 시장 수요의 융합으로 2026년은 아르곤 연구소에서 개발된 차세대 에너지 저장 기술에 있어 획기적인 해가 될 것으로 예상됩니다.

 

*  인공지능과 로봇 기술은 배터리 연구를 가속화하는 동시에 핵심 소재의 해외 의존도를 줄여줍니다.
*  망간 함량이 높은 양극재는 코발트에 의존하는 배터리 화학 물질에 대한 지속 가능한 대안을 제공합니다.
*  데이터 센터는 전기 항공 시장이 서서히 부상함에 따라 배터리 저장 장치에 대한 새로운 기회를 창출합니다.

 

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[ 릴리 로버트슨(왼쪽)과 일리야 슈크로브가 아르곤 국립 연구소의 로봇 자율 플랫폼 혁신적 발견(RAPID) 연구실 중 한 곳에서 배터리 재료 실험을 진행하고 있다. (사진 제공: 아르곤 국립 연구소) ]

 

아르곤 국립연구소, 데이터 센터의 성장과 에너지 저장 시장의 확대로 인공지능이 배터리 연구를 혁신하고 있다고 평가

Ray Chalmers. January 30, 2026

인공지능 기반 연구 도구와 새롭게 부상하는 시장 수요의 융합으로 2026년은 아르곤 연구소에서 개발된 차세대 에너지 저장 기술에 있어 획기적인 해가 될 것으로 예상됩니다.

 

*  인공지능과 로봇 기술은 배터리 연구를 가속화하는 동시에 핵심 소재의 해외 의존도를 줄여줍니다.
*  망간 함량이 높은 양극재는 코발트에 의존하는 배터리 화학 물질에 대한 지속 가능한 대안을 제공합니다.
*  데이터 센터는 전기 항공 시장이 서서히 부상함에 따라 배터리 저장 장치에 대한 새로운 기회를 창출합니다.

 

아르곤 에너지 저장 과학 협력 센터(ACCESS) 소장 벤캇 스리니바산은 그리스 철학자 헤라클리토스의 명언, "변화만이 유일한 불변의 진리다"가 자신에게 딱 맞는다고 생각한다. 스리니바산 소장은 "배터리 산업이 과학계에서 목격하고 있는 혁명을 고려할 때, 이 말은 오히려 과소평가된 표현"이라고 2026년 전망에서 밝혔다. ACCESS는 미국 에너지부 과학국 산하 시카고대학교 아르곤연구소 (UChicago Argonne, LLC) 가 운영하는 아르곤 국립 연구소 의 일부이다.

 

인공지능과 머신러닝이 배터리 연구 개발에 혁신을 가져오고 있습니다.

 

"불과 몇 년 전만 해도 제 (대부분은 허무맹랑한) 인생에 대한 생각을 하이쿠로 바꾸는 도구에 불과했던 인공지능(AI)과 대규모 언어 모델(LL

M)이 과학 연구 방식을 혁신하고 있습니다."라고 스리니바산은 말을 이었다. "우리는 소규모(예: 논문에 대한 새로운 통찰력을 얻기 위해 LLM을 사용하여 대화를 나누는 것)와 대규모(예: AI를 사용하여 단백질 구조를 예측하는 AlphaFold) 모두에서 이러한 기술의 도입을 목격하고 있습니다."

그는 "배터리 업계는 이러한 변화를 적극적으로 수용하여 AI를 활용해 배터리 수명 주기를 더 정확하게 예측하고, 이미지 분석을 통해 합성 조건과 미세 구조 간의 상관관계를 신속하게 파악하며, 성능과 재료 특성을 연결하는 역모델을 개발하고 있다"고 말했다. "지난 10년간 배터리 분야에서 AI 또는 머신러닝(ML)을 활용한 논문을 검색해 보면, 처음에는 미미했던 활용이 이제는 '하키 스틱' 모양의 급증세를 보이고 있음을 알 수 있다."

[아르곤 국립 연구소 에너지 저장 과학 공동 연구 센터(ACCESS) 소장 벤캇 스리니바산. 사진 제공: 아르곤 국립 연구소.]

 

이러한 기술 발전은 소프트웨어 애플리케이션을 넘어 확장됩니다. 인공지능 혁명과 정교한 실험실 및 생산 작업을 수행하는 로봇의 사용 증가가 맞물리면서 자율 실험실의 등장은 실험 수행 방식과 데이터 생성 및 분석 속도를 혁신적으로 변화시킬 것으로 예상됩니다.

"어니스트 헤밍웨이의 말을 빌리자면, 변화는 두 가지 방식으로 일어납니다. 점진적으로, 그리고 갑자기."라고 그는 말하며, "자, 빨래를 개고 식기세척기에 그릇을 넣고 빼주는 로봇은 어디에 있을까요? 그런 변화라면 우리 모두 환영할 만하죠!"라고 덧붙였다.

 

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데이터 센터가 새로운 배터리 저장 시장 기회를 창출하고 있습니다.

 

실험실 혁신을 넘어 시장 역학 또한 빠르게 변화하고 있습니다. 배터리 업계는 다른 방식으로 변화를 맞이하고 있습니다. 인공지능(AI) 데이터 센터의 증가는 국내 에너지 사용량의 상당 부분을 차지하며, 이미 과부하 상태인 전력망에 추가적인 부담을 주고 있다고 그는 지적했습니다. 

 

데이터 센터의 부하 패턴은 학습 및 추론 과정에서 급격한 부하 증가가 나타나고, 항상 안정적인 전력 공급이 필요하다는 점에서 배터리 저장 장치가 용량 부족 문제를 해결할 수 있는 이상적인 기회를 제공합니다. 전기차 수요가 둔화됨에 따라 스리니바산은 이러한 새로운 기회가 배터리 연구 커뮤니티가 시대의 흐름에 맞는 혁신을 지속적으로 개발할 수 있도록 하는 원동력이 될 것이라고 전망합니다.

앞으로 여러 신흥 애플리케이션들이 배터리 시장 수요를 더욱 확대할 것으로 예상됩니다. 더 많은 기회가 눈앞에 다가오고 있습니다. 전기 수직 이착륙기(eVTOL) 또는 "에어택시"를 비롯한 전기 및 하이브리드 전기 항공기는 상용화를 향해 꾸준히 나아가고 있습니다. 

 

무인 항공기(UAV) 또는 드론은 군사 및 상업용 화물 운송에 있어 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다. 또한, 소비자 기기에서 실행되는 인공지능(AI)은 배터리에 더욱 큰 압력을 가하여 점점 더 작은 크기에 더 많은 에너지를 공급하도록 요구할 것입니다.

 

망간 함량이 높은 양극재 : 핵심 소재 의존도 감소

 

다양하고 증가하는 수요를 충족하기 위해 연구자들은 보다 지속 가능한 배터리 화학 개발에 집중하고 있습니다. 현재 리튬 이온 배터리는 차량용 및 고정식 에너지 ​​저장 장치 모두에서 전 세계 에너지 저장 시장을 지배하고 있으며, 스마트폰부터 전기 자동차(EV)에 이르기까지 다양한 기기에 전력을 공급하고 있습니다. 

 

그러나 단일 배터리 화학에만 의존하는 것은 취약점을 야기하기 때문에 미국 에너지부(DOE)와 산하 국립 연구소들은 널리 사용 가능한 재료를 활용하여 저비용 고에너지 배터리를 위한 새로운 화학 개발을 우선 과제로 삼고 있습니다.

주요 과제 중 하나는 배터리에서 역사적으로 가장 비싼 부품인 음극입니다. 음극은 코발트와 니켈이라는 핵심 소재에 의존하는데, 이 소재들은 주로 미국 이외 지역에서 발견되기 때문에 공급망 위험에 취약합니다.

1990년대 후반, 미국 에너지부 차량기술국(VTO)의 지원을 받은 아르곤 국립연구소 연구진은 높은 에너지 잠재력과 풍부하고 저렴한 망간을 사용한다는 점에서 주목할 만한 새로운 종류의 양극재를 발견했습니다. 

 

10년 안에 업계는 이 LMR(저망간 리소그래피) 개념을 니켈-망간-코발트(NMC) 합금의 저망간(30% 미만) 변형 제품에 적용했고, VTO의 지속적인 지원을 받아 추가 연구를 촉진했습니다. 초기 연구는 망간 함량이 높은(50% 이상) 조성에 대한 이해에 집중되었지만, 최근 연구는 이러한 통찰력을 실제 응용 분야로 발전시키는 방향으로 전환되고 있습니다.

 

EaCAM 컨소시엄, 지구상에 풍부한 배터리 소재 개발

 

이러한 초기 발견을 바탕으로 공동 연구 노력은 실용적인 응용 분야로의 진전을 가속화했습니다. 2010년, VTO는 아르곤 국립연구소가 주도하는 최초의 다기관 배터리 컨소시엄을 출범시켜 LMR 양극의 기본 과학을 탐구하고 코발트와 니켈에 대한 의존도를 줄이는 것을 목표로 삼았습니다. 

 

현재는 지구상에 풍부한 양극 활성 물질(EaCAM) 컨소시엄으로 알려진 이 프로젝트는 2022년 말, 최소한의 코발트 함량으로 고성능 양극을 만들 수 있음을 입증했습니다.

"VTO의 첫 번째 양극재 컨소시엄인 EaCAM의 연구는 LMR 소재에 대한 기초적인 이해를 확립하고 미래 연구 개발을 촉진했습니다."라고 컨소시엄 책임자이자 아르곤 국립연구소의 재료 과학자인 제이슨 크로이는 말했습니다. 

 

"이 프로그램은 시작 이후 발전해 왔지만, 코발트를 없애고 니켈 의존도를 줄이는 것을 목표로 저비용 고에너지 양극재에 항상 초점을 맞춰 왔습니다. 따라서 LMR 양극재는 우리 연구에서 변함없는 위치를 차지해 왔습니다."

 

[ 아르곤 국립 연구소의 지구상에 풍부한 양극 활성 물질(EaCAM) 컨소시엄 책임자인 제이슨 크로이. 사진 제공: 아르곤 국립 연구소.]

 

EaCAM 연구진은 개발을 안내하고 성능 및 제조상의 어려움을 파악하기 위해 아르곤 연구소에서 개발한 코발트가 없는 LMR 양극재의 실험 데이터를 기술경제 모델링과 결합하여 타당성을 평가했습니다. 그 결과는 매우 유망했습니다. 코발트가 없는 LMR 시스템은 기존의 리튬인산철(LiFePO4, 또는 LFP) 전지보다 약 25% 더 높은 에너지 밀도를 달성하면서도 예상 비용은 같거나 더 낮을 것으로 전망되었습니다.

 

첨단 연구 도구: 오로라 슈퍼컴퓨터 및 업그레이드된 X선 시설

 

이러한 유망한 연구 성과는 최첨단 과학 인프라 덕분에 가능했습니다. 아르곤 연구소의 지속적인 연구 노력의 중심에는 두 가지 강력한 도구, 즉 업그레이드된 첨단 광자원(APS)과 아르곤 리더십 컴퓨팅 시설(ALCF)에 있는 오로라 엑사스케일 슈퍼컴퓨터가 있습니다. APS와 ALCF는 아르곤에 위치한 미국 에너지부 과학국 산하 사용자 시설입니다.

Aurora는 6만 개 이상의 GPU(그래픽 처리 장치)를 탑재한 매우 강력한 최첨단 시스템입니다. 이를 통해 연구자들은 이제 필요한 물리적 요소를 더욱 풍부하게 포함하는 코드를 작성하면서도 통찰력 있고 시의적절한 결과를 얻을 수 있는 가능성의 영역이 열립니다.

APS에서는 업그레이드된 X선 빔의 밝기가 최대 500배까지 향상되어 배터리 연구에 획기적인 진전이 이루어지고 있습니다. 밝기는 특정 시간 동안 시료의 제곱센티미터당 조사되는 X선의 양을 나타냅니다. 밝기가 높을수록 재료 내부의 미세한 구조를 연구할 수 있습니다. 

 

밝기가 향상됨에 따라 연구원들은 배터리가 작동 중인 상태, 즉 실시간으로 충전 및 방전되는 과정을 훨씬 더 정밀하게 관찰할 수 있게 되었습니다. 또한 배터리 성능을 저하시키거나 잠재적인 고장의 원인이 될 수 있는 미세한 결함과 같은 매우 세밀한 구조까지 살펴볼 수 있게 되었습니다.

"결과적으로, 우리는 방대한 APS 데이터를 오로라에 입력함으로써 진행 상황을 실시간으로 확인할 수 있는 폐쇄 루프를 구축할 수 있게 되었습니다."라고 스리니바산은 말했습니다. "오로라와 업그레이드된 APS는 향후 몇 년 동안 배터리 연구에 큰 이점을 제공할 것입니다."

 

국가 안보 및 공급망 과제 해결

 

기술 발전이 빠른 속도로 진행되는 가운데, 보다 광범위한 전략적 고려 사항이 최우선 과제로 남아 있습니다. 지난 10년간 배터리 사용량이 급증하면서 공급망에 부담이 가중되었고, 핵심 소재를 불안정한 공급원에 전적으로 의존하게 되었습니다. 

 

안정적인 에너지 저장 공급망 확보는 에너지 안보의 과제이며, 나아가 국가 안보의 과제이기도 합니다. 따라서 우리는 차세대 배터리 기술의 혁신을 이루어낼 뿐만 아니라, 국내 자원을 활용하여 미국에서 생산해야 합니다. 그리고 이러한 노력을 신속하게 추진하여 시급한 과제를 해결해야 합니다.

2025년이 변화의 해였다면, 2026년은 인공지능과 자율 기술 연구소의 해가 될 것입니다. 앞으로의 변화를 기대해 주세요.

선진상사는
사업장 비배출 시설계 폐기물 관련 허가업체로서
ESS 배터리 매입, ESS 배터리 수거, ESS 배터리 장비를 철거합니다.

​또한 리튬 이온 배터리 (Lithium-ion Battery), 전기차 배터리 및 2차 폐축전지 , 2차 전지, 골프카 배터리, 전동공구 배터리, 전동보드 배터리, 전기자전거 배터리, 인산철 배터리 등 배터리 수거전문 업체입니다.

​​대학교, 관공서, 기업, 병원, 호텔, 군부대, 항공사,국내 외 전기차 관련기업, 발전소 등의 ESS 배터리, 리튬 이온 배터리, 전기차(EV) 배터리와 2차 폐축전지, ESS, UPS 배터리 매입, LFP  배터리 수거및 폐기까지 숙련된 기술과 합리적 가격, 정직함으로 진행합니다.

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010 3018 0141입니다. 

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[선진상사의 미8군과 리튬이온 배터리 관련 계약,하청업체 자료입니다.]

 

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