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화석연료는 이미 많은 연구를 통해 환경오염 문제를 일으키며 이로 인해 세계 주요국들은 앞 다투어 친환경 에너지와 저장장치(배터리)를 개발하고 있다. 선양국 교수는 휴대용 전자기기와 전기자동차의 에너지 저장원으로 사용되는 ‘리튬이온 리튬이온 배터리를 20년 이상 연구해 왔다. 선 교수의 주된 연구 분야는 리튬이온 배터리 양극재 <ref>양극재 ; 음극재, 분리막, 전해액과 함께 ‘리튬이온 배터리’ 4대 소재 중 하나다. 배터리의 용량과 출력 등을 결정하며, 양극재의 가격이 배터리 생산원가의 40% 가량에 달해 배터리 산업에서 차지하는 비중이 크다.</ref>로, 선 교수는 양극재 연구를 통해 경제적이면서도 용량이 큰 배터리 개발을 하고 궁극적으로 전기차 생산 비용을 줄여 전기차 상용화를 앞당길 수 있다고 강조한다. 선양국 교수의 대표적인 연구결과물로는 하나의 양극 입자에서 위치에 따라 구성 물질의 농도를 달리하는 ‘농도 구배형’ 양극 소재가 있다. 즉 입자의 중심부에는 높은 에너지 밀도를 발현하는 니켈의 함량이 높고, 표면부로 갈수록 안정성을 높이는 망간의 함량이 높아지는 소재다. 이러한 독특한 설계로 인해 큰 용량을 발현하면서도 안전하고 오래 쓰는 배터리를 개발했다. 2005년에 ‘코어-쉘’ 타입 농도 구배형 양극 소재를 최초 개발한 이후로 10여 년 동안의 연구를 통해 4세대 농도 구배형 양극재까지 개발했고, 2018년 출시 된 기아자동차 니로 EV에 해당 소재를 적용해 상용화에 성공했다. 배터리 양극재에 대한 선 교수의 끊임없는 연구는 (2019년 기준) 599편의 SCI급 논문과 456개의 국내외 특허라는 결과로 연결됐다. 그는 재료과학 분야(2016~2018년)와 공학 분야(2016~2017년)에서 ‘세계에서 가장 영향력 있는 1% 연구자’로 인정받았다. 2019년 한국연구재단이 선정한 ‘노벨상에 근접한 과학자 17명’으로 뽑혔으며 미국 전기화학회(The Electrochemical Society)의 석학회원으로도 선정됐다.