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[이유IT슈] 사우디는 왜 배터리 광물에 눈독 들이나

사우디아라비아의 국영 석유·가스 기업 아람코는 올해 초 광물에 대대적인 투자를 하겠다고 발표했다. 전기차·배터리 산업의 핵심 광물로 꼽히는 리튬 사업에 뛰어든다. 세계 최대 산유국인 사우디는 탈석유 시대를 대비해 사업 다각화를 추진 중이다. 신재생 에너지와 전기차만 이용할 수 있는 신도시 '네옴' 프로젝트도 그 일환이다. 신성장산업 발굴이 절실한 사우디가 광물 사업에 뛰어든 것은 리튬이 배터리 핵심 소재인 양극재 원가의 약 40%를 차지하는 핵심 광물이기 때문이다. 리튬 가격은 배터리 단가를 좌우하며, 배터리 관련 업체 수익성과 전기차 가격에까지 영향을 미친다. 안정적인 리튬 확보를 위해 배터리 셀 제조 기업과 완성차 업체들은 광산 기업과 합작투자를 하거나 광산을 직접 매입하고 있다. 최근 전기차 시장 캐즘(일시적 수요 정체로)로 리튬 산업도 위기를 맞고 있지만, 중장기적으로 전기차와 배터리 시장 성장할 것으로 보고 해당 시장에 뛰어들었다는 분석이다. 현재 세계 리튬 시장은 중국이 주도하고 있지만, 엑손모빌, 옥시덴털 등 전통 에너지 기업들이 리튬 사업에 진출하며 새로운 판도가 예고되고 있다. 아람코는 광물 탐사·생산을 위해 사우디 국영 광산 기업 마덴과 합작사(JV)를 설립했다. 국내에서 확인된 고농도 리튬 매장지에서 오는 2027년 부터 상업성 있는 리튬을 생산하겠다는 계획이다. 지하에 매장된 염수를 끌어올려 리튬을 추출하는 방식은 석유 시추 작업과 비슷하다. 아람코는 후발주자지만 세계 최대 석유기업인 만큼 수십년간 축적한 노하우를 활용해 빠르게 상업 생산에 나설 것이라는 관측도 있다. 그렇다면 아람코를 비롯한 석유 공룡들의 리튬 사업 진출은 국내 배터리 업계에 득일까 실일까. 업계는 이들의 리튬 사업 진출에 대해 기대와 우려가 공존한다고 평가한다. 중국 의존도가 높은 리튬 조달 체계에 변화를 가져올 가능성은 국내 배터리 업체에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 안정적인 원자재 확보와 가격 변동 리스크 완화가 기대되기 때문이다. 하지만 석유 기업들이 리튬 시장에서 가격 경쟁력을 바탕으로 영향력을 확대할 경우, 국내 배터리 업체들은 원가 압박과 치열한 경쟁에 직면할 가능성도 배제할 수 없다. 하지만 이 모든 것은 사우디 등에서 양질의 리튬을 싸게 공급한다는 전제 하에 내려진 관측이다. 이정두 한국산업기술기획평가원 이차전지PD는 "사우디가 얼마나 농도 높은 리튬을 생산해느냐에 따라 배터리 업계에 끼치는 영향력이 달라질 것"이라며 "리튬 광산은 전 세계에 많지만 얼마나 높은 농도의 리튬을 저렴한 비용으로 대량 생산하는 지가 중요하기 때문에, 새로운 지역에서 발견하고 생산한 광물의 퀄리티와 상업성에 따라 영향력이 달라질 수 있다"고 전망했다.

2025.01.27 13:26류은주 기자

ETRI, 폭발없는 차세대 전고체이차전지 상용화 "코앞"

폭발 위험없는 전고체이차전지 핵심기술이 개발됐다. 전고체이차전지는 리튬이온전지를 대체할 차세대 전지로 주목 받는다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 제조 공정이 간단하면서도 얇고 견고한 고체 전해질막을 개발했다고 16일 밝혔다. 연구성과는 에너지 소재 분야 국제 학술지인 '스몰'지 온라인에 지난해 말, 표지논문으로 게재됐다. 일반적인 전고체 이차전지에는 막 내구성을 높이기 위해 두께가 수백 ㎛에서 1㎜까지 두껍게 사용한다. 그러나 이 같이 두껍게 제조할 경우 에너지 밀도 손실이 크게 발생한다. 연구진은 이 문제를 해결하기 위해 기계적인 힘을 가할 때(전단) 쉽게 섬유화하는 바인더 소재를 기반으로 용매를 쓰지 않는 건식공정으로 초박막형 고체전해질막을 제작했다. 분리막 두께는 기존에 상용화된 리튬이온전지(10~20㎛) 범주에 들어가는 18㎛다. 연구진은 "셀 부피를 대폭 감소시켜 고에너지밀도 및 고성능을 구현했다"며 "1㎜ 두께의 후막형 고체전해질막 대비 최대 10배 이상 에너지 밀도를 높인 셈"이라고 설명했다. 연구진은 충·방전 간 이온전달속도를 향상시킬 경우 동시에 셀 부피 및 무게를 대폭 줄일 수 있어 고에너지 밀도를 갖는 전고체 이차전지 개발이 가능할 것으로 예상했다. 연구진은 또 바인더 소재의 분자량과 견고하게 얽힘 정도 간 상관관계를 규명하고, 공정 표준도 제시했다. 특히,고분자 바인더의 분자량과 섬유화시 얽힘 정도의 상관관계를 구조 분석을 통해 정량화했다. 전단 과정에서 공정 온도 및 시간을 최적화해 최대 98%의 고분자 바인더 섬유화를 유도, 강한 얽힘 구조의 바인더 네트워크를 형성시켰다. 스마트소재연구실 박영삼 박사는 “가격경쟁력을 갖춘 전고체 이차전지 상용화 가능성이 높을 것"으로 내다봤다. 연구책임자인 스마트소재연구실 신동옥 박사는 "그동안 난제였던 고체전해질막의 초박막화를 간단하고 빠른 공정으로 해결한 것"이라며 "초박막 고체전해질막이 적용된 파우치형 셀을 제조, 안정적인 충·방전 결과도 확인했다"고 말했다. 신 박사는 또 "실험실에서 연구하는 고체전해질막 두께는 보통 500㎛ 수준"이라며 "그런 의미에서 보면 이번에 공개한 18㎛는 상용화가 가능한 두께"라고 덧붙였다. ETRI는 이번 연구결과를 바탕으로 이온전도 성능 향상 및 전극과의 안정적인 계면 제어를 위한 연구를 진행할 예정이다. 이 연구는 ETRI 신동옥 박사와 박영삼 박사가 교신저자로, UST 윤석윤 석·박통합과정생이 1저자로 참여했다. ETRI 자체 사업과 산업통상자원부, 국가과학기술연구회 지원을 받았다.

2025.01.16 10:46박희범 기자

한국생산기술연구원, 캐나다와 폐배터리 재활용 손잡는다

한국생산기술연구원은 14일 더플라자호텔서울에서 주한캐나다대사관과 공동으로 '한-캐 배터리 순환경제 세미나 및 B2B 상담회'를 개최했다. 이 행사는 주한캐나다대사관 제안에 따라 폐배터리 재활용·재이용 분야 기업 간 공동 연구, 시범 프로젝트 추진, 기술 협력 방안 논의를 위해 마련됐다. 캐나다는 지난해 7월 발표된 한국의 '사용후 배터리 정책'에 관심을 갖고 캐나다 외교통상개발부, 국가연구위원회, 관련 분야 11개 기업으로 경제사절단을 꾸려 13일 방한했다. 특히 자국의 차세대 국제 청정기술 프로그램(AICTD)과 폐배터리 재활용을 연계해 한국 기업들과 구체적 협력 모델을 발굴·추진하는 데 관심이 있다. AICTD는 기술력 있는 캐나다 중소기업이 인도-태평양 지역 현지 기업과 기술 실증 프로젝트를 수행할 수 있도록 과제 당 5천만 원~3억 원을 지원하는 청정기술 사업화 촉진 프로그램이다. 세미나는 타마라 모휘니(H.E. Tamara Mawhinney) 주한 캐나다 대사, 이상목 생기원장 기념사를 시작으로, 캐나다의 인도-태평양 전략, AICTD 프로그램 및 실증 프로젝트 지원금 소개 순서로 진행됐다. 이어 한국 정부의'배터리 산업 육성 지원 정책', '순환경제 사업화 지원 정책'및 캐나다의 배터리 생태계, 캐나다 국가연구위원회 산업연구지원 프로그램(NRC-IRAP)을 소개했다. B2B 상담회는 배터리 관련 양국 기업들이 관심 분야 기업과의 상담을 통해 협력 가능성을 타진하는 방식으로 진행됐다. 한편 이에 앞서 예고된 EU의'지속가능한 배터리법'시행에 따라, 이르면 2031년부터 배터리 생산 시 코발트 16%, 리튬 6%, 니켈 6%를 재활용 소재로 대체해야 한다. 애플은 2025년까지 자사의 모든 배터리에 100% 재활용 코발트를 사용한다는 선제적 대응 목표를 발표하기도 했다. 생기원 이상목 원장은 축사를 통해 “한국 정부는 배터리 제조부터 재이용에 이르는 전주기 정보 관리 및 공유 시스템을 구축 중”이라고 설명하며 “양국이 배터리 순환경제의 전략적 협력 파트너로 발전할 수 있도록 힘쓸 것"이라고 말했다.

2025.01.14 15:15박희범 기자

솔브레인홀딩스, 전해액 원료 '리튬솔트' 공장 국내 건설 추진

솔브레인홀딩스(대표 정현석)는 최근 중국 전해액 기업 DFD 자회사인 HFR뉴에너지와 합작법인(JV) 에스식스에프뉴에너지(S6F)를 설립했다고 10일 밝혔다. S6F는 이차전지 전해액 제조용 리튬솔트(LiFP6) 생산 공장을 국내에 건설할 예정이다. 국내외 협력사를 통해 조달받는 전해액 생산용 핵심 원재료를 S6F를 통해 내재화한다는 계획이다. LiFP6 대량 생산은 고도화된 기술을 요구하는데 DFD는 우수한 공정기술력을 보유했다는 설명이다. 회사는 이번 JV 설립으로 미국 정부가 지속 강화하고 있는 대(對)중국 견제 정책에 따른 수혜를 기대하고 있다. 그 동안 중국 LiFP6 활용이 적지 않았던 만큼, 해당 제품을 내재화해 공급망 변화에 따른 반사이익을 기대할 수 있게 됐다. 원가 절감 효과도 기대했다. 고도의 양산 기술력을 갖춘 DFD와 협력해 LiFP6를 직접 생산하면 전반적인 비용이 낮아질 전망이다. 전해액 시장 경쟁이 심화된 상황에서 생산 경쟁력을 확보한다는 계획이다. 솔브레인홀딩스는 미국 법인인 솔브레인MI의 전해액 생산능력 확장에 집중하고 있다. 기존 미시간주 제1공장에 이어 지난해 6월 인디애나주 코코모시에 전해액 생산능력 7.5만 톤인 제2공장을 완공했다. 해당 공장들은 국내외 주요 2차전지 제조업체들에게 전해액을 공급하고 있다. 향후 기존 공장을 활용한 효율적인 CAPA 증설로 공급 물량은 더욱 확대될 것으로 예상했다.

2025.01.10 09:43김윤희 기자

中, 배터리 원자재 리튬 매장량 세계 6→2위

중국에 매장된 리튬이 세계에서 2번째로 많다는 보도가 나왔다. 리튬은 전기자동차 배터리에 들어가는 원자재다. 전기차 진흥 정책을 펼치는 중국이 세계 최대 소비국이면서 생산국도 됐다고 자축하고 있다. 8일(현지시간) 중국 관영 신화통신과 증권시보에 따르면 중국 천연자원지질조사국은 중국에 매장된 리튬이 세계의 16.5%를 차지한다고 발표했다. 1년 전에는 중국 리튬 매장량이 세계의 6%, 6위로 알려졌다. 중국은 칠레에 이어 세계에서 2번째로 많은 리튬을 가졌다고 강조했다. 호주·아르헨티나·볼리비아 등을 앞질렀다. 중국은 새로운 광산을 적극적으로 발굴했다고 설명했다. 서곤륜-송판-간쯔 지역에서 세계에서 가장 긴 수준의 2천800㎞ 길이 리튬 광산이 새로 발견됐다.

2025.01.09 17:41유혜진 기자