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'리튬 배터리'통합검색 결과 입니다. (64건)

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전고체 배터리 상용화, 이젠 초읽기…소재 공급망 꿈틀

주요 기업들의 전고체 배터리 양산 시점이 가까워지면서 핵심 소재 공급망도 구체화되고 있다. 상용화 가능성을 두고 의견이 갈리던 과거와 달리, 업계 양산 계획에 맞춰 앞단인 소재부터 설비투자가 본격화되는 모습이다. 9일 배터리 업계에 따르면 국내외 기업들이 전고체 배터리 핵심 소재 양산 확대를 준비 중이다. 전고체 배터리는 리튬이온배터리와 달리 고체 전해질을 사용해 화재 안전성을 크게 높이면서도 혹서·혹한 환경에서도 성능이 유지되고, 에너지 밀도는 2배 이상 높일 수 있을 것으로 기대를 받는다. 이런 점 때문에 이전부터 '꿈의 배터리'로 불렸지만, 제조 난이도가 높아 기업들의 양산 계획이 계속 지연돼왔다. 하지만 최근 들어서는 양산이 가시권에 들어왔다는 평가가 나온다. 국내 기업인 삼성SDI를 비롯해 토요타, CATL 등 주요 기업들이 제시한 전고체 배터리 출시 예상 시점은 2027년 이후다. 업계에서는 이를 전후해 실제 양산 성공 사례가 등장할 가능성에 주목하고 있다. 특히 고체 전해질 3대 유형 가운데 시장의 주류로 꼽히는 황화물계 고체 전해질과, 그 핵심 원료인 황화리튬을 중심으로 증산 움직임이 빨라지고 있다. 이수스페셜티케미컬은 황화리튬 생산능력(CAPA) 확대를 위해 2029년까지 대규모 투자를 계획하고 있다. 이에 울산 온산 공장을 데모 플랜트 규모를 넘어 상업화 플랜트로 확장하는 작업에 지난해 9월 착수했다. 수요 기업 사업 계획에 맞춰 CAPA 확대를 점진적으로 추진할 계획으로, 올해는 기존 40톤에서 150톤까지 CAPA 확대가 예정돼 있다. 정부도 최근 전략 산업을 지원하는 '국민성장펀드'를 통해 이 증설에 1천억원 규모 장기 저리 대출을 지원키로 했다. 일본 이데미츠고산도 토요타와 함께 황화리튬과 고체 전해질 양산을 추진 중이다. 황화리튬 공장은 내년 6월까지 설립한다는 계획이다. 지난달부터는 고체 전해질 파일럿 규모 생산을 위한 설비 투자에 착수했다. 고체 전해질은 주요 배터리 소재 기업들의 투자가 활발하다. 에코프로비엠은 연 CAPA 40톤 규모 파일럿 라인을 운영 중이다. 내년엔 고객사 일정에 맞춰 양산 준비에 착수할 계획이다. 증산 규모는 300톤 수준으로 알려져 있다. 롯데에너지머티리얼즈도 연 CAPA 70톤 규모 파일럿 라인을 운영하고 있으며, 전고체 배터리 기업과의 협력 하에 1GWh 규모로 증설을 검토하고 있다. 스타트업들의 사업 확장도 본격화하고 있다. 국내 스타트업인 솔리비스는 지난해 11월 연 CAPA 최대 42톤 규모 횡성 1공장을 준공했다. 2공장 설립을 위한 투자 유치도 추진하고 있으며, 올해 착공을 고려하고 있다. 미국 스타트업 솔리드파워도 한국에 500톤 규모 고체 전해질 CAPA 확보를 위한 합작 투자를 계획하고 있다고 발표했다. 회사는 현재 미국 콜로라도주에 CAPA는 30톤으로, 올해 말까지 75톤 규모로 확장이 예정돼 있다. 기존보다 한층 본격적인 증산에 나선 셈이다. 업계에서는 이 같은 소재 설비 투자가 완료되면 규모의 경제 효과를 통해 전고체 배터리의 가격 경쟁력도 크게 개선될 것으로 보고 있다. 최근 고성능 배터리 수요가 빠르게 성장할 것으로 전망되는 로봇 시장이 초기 수요를 견인할 것이란 관측도 나온다. 안회수 DB증권 연구원은 지난 1월 보고서에서 “현재 황화리튬이 kg당 250달러 기준으로 1kwh에 필요한 고체 전해질 원재료는 액체전해질 원재료 대비 약 50~60배 비싸다”며 “소재 가격은 양산 체제 구축으로 10~20배까지 낮출 수 있을 것”이라고 전망했다. 이어 “전고체 배터리 양산에 있어 병목은 계면 임피던스, 저온 성능, 황화리튬 가격”이라며 “(전기차 대비)로봇은 해당 문제들을 비교적 감당할 수 있는 환경이기 때문에 전고체 배터리 적용을 2027~28년으로 앞당길 수 있다”고 분석했다. 김명주 신한투자증권 연구원도 지난달 26일 보고서에서 2040년 기준 휴머노이드용 배터리의 68%는 전고체 배터리가 차지할 것으로 내다봤다. 신동욱 솔리비스 대표도 “고체 전해질 연간 생산 및 판매 규모가 수십톤까지 성장하면 액체 전해질 대비 가격이 약 20배 수준, 수백톤 정도로 확대되면 10배 수준 가격을 형성할 것으로 보고 있다”며 이같은 전망에 힘을 실었다. 다만 현재로선 로봇업계가 당장 전고체 배터리를 채택하려 하기보다, 대량 생산을 통한 가격 인하를 희망하는 상황이라고 짚었다. 신 대표는 “로봇 기업들과 배터리 기업들이 협상하는 과정에서 거론되는 단가를 보면, 업계가 수용하기엔 굉장히 낮은 수준”이라고 말했다.

2026.03.09 10:26김윤희 기자

포스코그룹, SK온에 리튬 최대 2.5만톤 공급한다

포스코그룹이 SK온과 리튬 장기공급 계약을 체결하고 유럽과 북미 전기차 배터리시장 공략에 본격 나선다. 포스코그룹은 지난 24일 SK온과 올해부터 2028년까지 최대 2만5000톤 규모의 리튬 공급 계약을 체결했다고 25일 밝혔다. 이는 전기차 약 40만대에 들어가는 배터리를 생산할 수 있는 물량으로, SK온의 유럽과 북미 전기차 배터리 프로젝트에 활용될 예정이다. 포스코그룹은 이번 계약에 따라 포스코아르헨티나의 옴브레무에르토 염호에서 생산한 리튬에 대한 배터리 소재 품질인증인 '4M 인증' 절차를 완료한 뒤, 올해 하반기부터 공급에 나설 계획이다. 4M 인증은 글로벌 배터리사가 요구하는 품질·공정 검증으로 이를 통과할 경우 소재의 안정성과 생산 역량을 공식적으로 인정받게 된다. 이번 계약은 포스코그룹이 지난 2024년 아르헨티나 리튬 상업 생산체제를 구축한 이후 최대 공급 계약 규모다. 성장 잠재력이 크고 엄격한 품질 기준을 요구하는 유럽과 북미 전기차 배터리 시장에 진출해 장기 수요처를 확보하면서도 리튬 생산 기술력도 입증하게 됐다는 설명이다. SK온 역시 공급망 경쟁이 심화되는 상황에서 핵심 원료인 리튬의 장기 수급 안정성을 강화하게 됐다. 업계에 따르면 전체 배터리 원가에서 양극재가 차지하는 비중은 약 40%로, 리튬은 이 양극재 원가의 30% 정도다. 때문에 배터리 가격 경쟁력에 직접적인 영향을 미치는 핵심 원자재로 꼽힌다. 이와 함께 양사는 최근 빠르게 성장하고 있는 에너지저장장치(ESS) 시장에 아르헨티나 염호에서 생산한 리튬을 활용하는 방안 등 공동 대응 전략을 논의했다. 포스코그룹 폐배터리 재활용 자회사인 포스코HY클린메탈을 활용한 협력 방안도 함께 검토했다. 박종진 SK온 전략구매실장은 “이번 계약은 공급망 다변화 전략의 일환으로 중장기 원소재 수급 안정성과 조달 경쟁력을 강화하기 위한 것”이라며 “전기차를 넘어 ESS까지 SK온의 원소재 경쟁력을 확대해 나갈 계획”이라고 말했다. 포스코그룹은 배터리 소재 사업 시장경쟁력 강화를 위해 고객 다변화와 신규 수요 발굴에 주력하고 있다. 지난해 11월 호주 미네랄리소스의 리튬 광산 지분 인수 및 캐나다 LIS의 아르헨티나 염호 인수 결정으로 우량 리튬 자원을 선제적으로 확보해 향후 글로벌 리튬 시장 확대에 능동적으로 대응할 수 있는 기반을 마련했다. 장인화 포스코그룹 회장도 신년사를 통해 “그룹이 자체 구축한 리튬 공급망을 바탕으로 제품군을 다변화하고 시장 트렌드에 민첩하게 대응할 수 있는 전략으로 미래 성장 기회를 선점하자"고 강조한 바 있다.

2026.02.25 09:39김윤희 기자

한진, '이차전지·에너지' 특화 물류 전문성 강화

한진이 인공지능(AI) 사업 성장에 따라 이차전지 핵심 소재 설비 운송, 전력 기자재 물류, 사업장 내 친환경 에너지 전환 등 에너지 물류 분야의 전문성을 강화하고 있다고 23일 밝혔다. 한진은 최근 국제항공운송협회(IATA)로부터 리튬 배터리 항공운송 품질인증(CEIV Lithium Batteries)을 획득했다. CEIV는 최고 수준의 화물 운송 서비스가 필요한 ▲의약품 ▲신선화물 ▲동물 ▲리튬전지 등 4개 분야별 항공운송 품질을 평가해 안정적인 운송 서비스를 제공할 수 있는 기관·업체를 인증하는 제도다. 한진은 중·저준위 방사성 폐기물 전용 운반선인 '청정누리호'를 통해 국가적 에너지 관리의 핵심 역할을 담당하고 있다. 또 중량물 전용선인 1만 2000톤급 한진 파이오니어, 1만 5000톤급 한진 리더호를 통해 다수의 국제적인 LNG, 풍력 등 대규모 신재생 에너지 플랜트의 설비 운송 수행실적과 전문성을 보유하고 있다. 이 밖에도 한진은 전국 물류 거점을 활용해 탄소 중립 물류 환경을 조성하고 있다. 한진은 인천, 대전, 포항, 대구 등 전국 다수 사업장에 태양광 발전 설비를 운영하고 있다. 전기차 인프라 확산에도 주력해, 최근 김포공항 인근의 기존 주유소를 전기차 전용 충전소로 전환하기도 했다. 한진 관계자는 “AI 중흥에 따른 전력 수요 폭증으로 에너지 산업의 전략적 가치가 어느 때보다 높아진 시점”이라며 “이차전지 SCM부터 전력 인프라 지원, 그리고 사업장 내 에너지 전환에 이르기까지 검증된 역량과 실적을 바탕으로 에너지 공급망의 신뢰할 수 있는 파트너 역할을 지속할 것”이라고 말했다.

2026.02.23 11:17김민아 기자

삼성SDI, '리튬메탈 배터리' 수명·안정성 강화 해법 찾았다

삼성SDI가 주도하는 한미 공동연구팀이 차세대 배터리 중 하나인 리튬메탈 배터리의 성능을 개선할 수 있는 기술을 개발했다. 삼성SDI는 미국 컬럼비아 대학과 산학협력해 리튬메탈 배터리의 수명과 안전성을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 전해질 조성을 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구는 현존하는 기술 가운데 에너지 밀도가 가장 높지만 수명이 상대적으로 짧은 리튬메탈 배터리의 한계를 극복한 것이 핵심이다. 리튬메탈 배터리는 기존 삼원계 배터리에 비해 에너지 밀도가 1.6배에 달해 차세대 웨어러블 기기 등 미래 산업 핵심 기술 가운데 하나로 꼽히지만 충방전 가능 횟수가 수십 회에 불과해 상용화에 제약이 있었다. 삼성SDI와 컬럼비아대 공동연구팀은 겔 고분자 전해질을 적용, 리튬메탈 배터리의 수명을 늘리는 동시에 안전성도 향상시켜 이런 오랜 문제를 해결할 수 있는 돌파구를 찾았다. 불소 성분을 활용한 겔 고분자 전해질을 개발, 음극 표면에서 안정적인 계면을 형성하는 방식으로 기존 리튬메탈 배터리의 성능 저해 요인이 됐던 '덴드라이트'를 효과적으로 억제했다. 덴드라이트는 배터리 충전 시 양극에서 음극으로 이동하는 리튬이 음극 표면에 쌓이면서 나타나는 결정체로, 배터리 수명과 안전성을 떨어뜨린다. 업계에서는 이번 연구 결과에 대해 차세대 배터리의 에너지 효율과 안전성을 대폭 개선할 수 있는 새로운 기술 접근법을 제시함으로써 배터리 업계의 '게임체인저'가 될 것으로 기대하고 있다. 삼성SDI 연구소가 주도한 이번 연구 논문은 학술지 '줄' 최신호에 게재됐다. 줄은 세계 3대 학술지인 '셀'을 발행하는 미국 셀프레스가 지난 2017년 창간한 에너지 분야 전문 학술지로, 세계적으로 영향력 있는 저널 가운데 하나로 꼽힌다. 논문에는 삼성SDI 연구소의 이승우 부사장과 우현식 프로, 삼성SDI 미국 연구소(SDIRA)의 김용석 소장과 양 리·위안위안 마 프로, 컬럼비아대 위안 양 교수 등이 공동 저자로 등재됐다. 주용락 삼성SDI 연구소장(부사장)은 "이번 논문은 기존에 취약점으로 지적되던 리튬메탈 배터리의 안전성을 개선한 기술이 학술적으로 검증받았다는 데 의미가 크다"면서 "앞으로도 국내외 연구 네트워크를 기반으로 차세대 배터리 기술 확보에 속도를 낼 것"이라고 말했다. 위안 양 컬럼비아대 교수는 "이번 연구 성과로 인해 차세대 배터리의 상용화에 한 걸음 다가서게 됐다"고 말했다.

2026.02.23 09:05김윤희 기자

"전기차 주행거리는 20% 늘고, 배터리 제조단가는 낮추고"

울산과학기술원(UNIST)은 곽원진 에너지화학공학과 교수팀이 최정현 가천대 교수팀, 문장혁 중앙대 교수팀과 함께 건식 제조 후막 전극 배터리 초기 용량 손실과 전극 제조 비용을 절감할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 후막 전극은 전극 활물질층 두께를 키워 배터리 용량을 늘릴 차세대 전극으로 주목받는다. 일반 배터리 전극과 달리 독성 용매를 쓰지 않는 건식 공정으로 제조돼 친환경적이라는 장점도 있다. 문제는 초기 용량 손실이 크다는 점이다. 모든 리튬이온배터리는 사용 초기 충·방전 과정에서 리튬 용량 손실이 발생하지만, 건식 제조 후막 전극은 두꺼운 활물질과 마른 활물질 입자를 뭉치기 위한 바인더 탓에 초기 용량 손실이 더 크다. 연구팀은 배터리 음극 활물질층과 동박(구리 집전체층) 사이에 프라이머 대신 리튬 금속 박막을 넣어 초기 용량 손실을 줄인 전극을 개발했다. 프라이머는 원래 활물질층을 동박에 부착시켜 주는 물질이다. 프라이머 대신 들어간 리튬 금속은 프라이머 역할과 더불어 손실될 리튬을 미리 보충해주는 역할을 할 수 있다. 박막 속 리튬은 전위차라는 힘에 의해 활물질층 속으로 빨려 들어가게 된다. 실험 결과, 건식 후막 전극을 적용한 배터리는 초기 리튬용량 손실 값이 기존 전극을 적용한 배터리보다 약 75% 줄어들었다. 전기차 주행거리를 기존보다 20%가량 늘릴 수 있는 양이다. 전극 제조 비용 자체도 줄일 수 있다. 보통 전극의 활물질층을 건식 제조하더라도 프라이머층을 코팅하기 위해서는 여전히 별도의 습식 공정과 건조 과정이 필요해 공정이 복잡했는데, 프라이머 코팅 자체를 생략했기 때문이다. 제1저자인 이현욱 연구원은 “전극 접착과 리튬 용량 보충 과정인 선리튬화를 단일 공정으로 처리할 수 있고 현행 배터리 제조 표준인 롤투롤 공정에 바로 연계할 수 있는 기술”이라고 설명했다. 롤투롤(Roll-to-Roll)은 두루마리 형태의 동박을 풀어내며 그 위에 활물질층과 같은 전극 재료를 입히고 다시 감아내는 대량 생산 방식이다. 신문 윤전기가 돌아가는 것과 비슷하다. 곽원진 교수는 “건식 공정을 이용한 전극 후막화 기술은 테슬라 등 글로벌 기업들이 앞다퉈 개발 중인 기술”이라며 “이번에 개발된 음극 기술은 하이니켈 양극 등 양극 종류와 관계없이 쓸 수 있어 기술 경쟁에서 우위를 점하는 데 기여할 것”이라고 말했다. 연구는 국제학술지 '에너지와 환경과학(Energy & Environmental Science)'에 온라인(1월 21일)으로 공개됐다. 조만간 학술지 형태로 출판된다.

2026.02.18 09:00박희범 기자

리튬금속전지 덴드라이트 난제 상용수준으로 해결…비밀은 '주석 0.19원자%'

차세대 전기차용 배터리로 주목받는 리튬금속전지 난제 하나가 상용화 수준으로 해결됐다. 덴드라이트 형성 자체를 원천 차단할 수 있는 기술이 개발된 것. 덴드라이트는 리튬 배터리 충·방전 과정에서 음극 표면에 쌓이는 나뭇가지 결정체다. 지속적으로 쌓여 성장하면서 배터리 수명 저하나 전해막을 찢어 전지 폭발을 초래한다. 광주과학기술원(GIST)은 차세대에너지연구소(소장 엄광섭 신소재공학과 교수) 연구팀이 짧은 전기 신호를 반복적으로 가해 전극 표면을 정밀하게 다듬는 방식(전기화학적 펄스 증착 공정)으로, 리튬금속전지 음극에서 리튬 이동과 안정성을 결정하는 표면(계면)을 단 2분 만에 형성하는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 이 기술 개발을 주도한 이창현 박사과정생(제1저자)은 "배터리 음극에서 전류를 전달하는 구리 표면에 주석(Sn) 극소량(0.19 원자%)을 머리카락보다 가는 나노와이어 전구체(SCN)에 넣어 나타나는 효과를 관찰한 것"이라며 "리튬 금속이 한쪽으로 뭉치지 않고 고르게 쌓일 수 있는 안정적인 계면을 빠르고 간단한 공정으로 구현할 수 있음을 입증했다"고 말했다. 이창현 박사과정생은 "리튬이온 속도가 빨라 이동 과정에서 한 눈 팔 틈도 없이 목적지(음극)로 바로 들어간다"며 "논문에서는 덴드라이트 '프리'라는 표현을 썼다. 이는 덴드라이트가 발생하지 않는 것을 말하는 것"이라고 설명했다. 상용화와 관련해서는 "현재 특허 출원을 준비중"이라고 조심스럽게 언급했다. GIST 기술사업화센터 측은 공정 자체가 단순해 상용화 가능성을 염두에 둔 기술이전 등을 들여다보고 있다. 연구팀은 실험결과, 리튬 이온 이동 속도가 기존 구리 계면보다 약 24배 빨라 리튬금속전지에서 오래된 문제로 꼽혀 온 리튬이 고르게 쌓이지 않는 현상과 덴드라이트 성장이 아예 이루어지지 않았다고 설명했다. 연구팀은 이 구조(나노와이어 계면)를 적용한 배터리는 900시간 이상 안정적으로 작동했고, 리튬인산철(LFP) 양극을 적용한 실제 배터리 시험에서도 약 1시간 이내에 충·방전이 이뤄지는 고속 조건(1.0C)에서 480회 사용 후에도 초기 용량의 98.2%를 유지했다고 부연 설명했다. 엄광섭 교수(교신저자)는 “이번 연구는 리튬금속전지 상용화의 가장 큰 난제로 꼽혀 온 덴드라이트 형성 문제를 리튬 음극 전기화학적 계면 설계만으로 효과적으로 해결할 수 있음을 입증했다는 점에서 의미가 크다”며, “2분 이내에 구현 가능한 간단한 공정으로도 고속 충전과 긴 수명 을 동시에 확보할 수 있어, 기존 배터리 제조 공정에 바로 적용할 수 있는 실용적 기술”이라고 말했다. 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 중견연구자지원사업 지원을 받았다. 연구 결과는 국제학술지 '에너지 스토리지 머티리얼즈'에 온라인으로 게재됐다.

2026.02.09 09:47박희범 기자

'전구체·리튬 흑전' 에코프로, 올해도 상승세 전망

에코프로가 최근 메탈가 상승세에 힘입어 그 동안 장기 적자를 기록해온 전구체, 리튬 사업에서 분기 흑자를 기록했다. 올해도 외부 고객사 확대와 정책적 수혜 등에 따라 실적 개선세가 이어질 것이란 관측이다. 1단계 투자를 마친 니켈 제련소도 안정적 수익 확보에 기여할 것으로 내다봤다. 에코프로는 5일 지난해 4분기 및 연간 실적발표 컨퍼런스콜에서 올해 사업 전망을 이같이 밝혔다. 에코프로는 지난해 연결기준 매출 3조 4315억원, 영업이익 2332억원을 기록했다. 매출은 전년 대비 10% 늘었으며 영업이익은 흑자 전환했다. 특히 2024년 연간 적자를 기록한 리튬 사업 가족사 에코프로이노베이션, 2024년 1분기부터 분기 적자를 지속해온 전구체 사업 가족사 에코프로머티리얼즈가 지난해 4분기 흑자를 달성했다고 강조했다. 리튬 등 메탈가 상승이 실적 개선을 견인했다. 에코프로는 올해 실적 성장이 본격화될 것으로 전망했다. 지난해 인수를 완료한 니켈 제련소 그린에코니켈이 올해부터 연결 실적으로 반영되고, 인도네시아 모로왈리 산업단지(IMIP) 제련소 4곳이 모두 본격 가동에 들어가 현금 창출 효과가 확대될 것이란 관측이다. 올해는 인도네시아 니켈 제련소 2단계 투자인 인터내셔널그린산업단지(IGIP) 사업이 본격화한다. 이는 인도네시아 현지에서 원료 제련부터 전구체, 양극재, 배터리셀 생산까지 한 곳에서 이어지는 통합 산업단지를 건설하게 된다. 배터리 핵심 소재 사업인 전구체와 리튬 사업도 실적이 지속 개선될 것으로 예상했다.가족사 외 판매 비중을 늘려 매출처를 다변화하는 데 집중할 계획이다. 이성준 에코프로머티리얼즈 경영관리담당 상무는 "올해 2~3개 신규 프로젝트 진입으로 전구체 공급량 및 매출이 증가해 사업의 유의미한 턴어라운드가 나타날 것"이라고 기대했다. 에코프로머티리얼즈의 지난해 외부 판매 비중은 35% 수준으로, 올해는 70% 수준까지 확대될 것으로 전망했다. 외부 정책 요인도 긍정적이다. 이 상무는 "특히 올해 미국 'OBBBA' 규제 상 금지외국단체(PFE) 조항이 강화됨에 따라 큰 사업 기회가 돌아올 것"이라며 "전구체는 배터리 원가의 30%를 차지하는 핵심 소재로 PFE 요건을 충족해 세액공제를 받으려면 비중국계 채택이 필수적인 상황"이라고 짚었다. 여기에 중국의 증치세 환급이 4월부터 축소되고, 내년부터 환급이 전면 폐지됨에 따라 중국산 전구체 경쟁력이 저하될 것으로 내다봤다. 에코프로머티리얼즈가 지난해 9월 그린에코니켈을 인수하면서 올해부터는 연결 연간 매출 4천억원, 영업이익 1천억원 이상이 반영될 예정인 점도 짚었다. 메탈가 가상승이 지속되면 추가 실적 기여도 가능하다는 분석이다. 그린에코니켈에서 생산되는 니켈 중간재(MHP)를 저가로 조달받게 됨에 따라 전구체 제조 원가 경쟁력 강화 효과도 누릴 것으로 예상했다. 이날 에코프로는 에코프로이노베이션과 에코프로AP 등 가족사의 전고체 배터리 소재 개발 현황도 공유했다. 에코프로AP가 생산한 황화수소를 토대로 에코프로이노베이션이 황화리튬을 합성해 고체 전해질 사업을 준비 중인 에코프로비엠에 공급하는 구조를 계획하고 있다. 연속적인 공정 체계를 구축해 가격 경쟁력 확보를 꾀할 방침이다. 전고체 배터리용 리튬 메탈 음극재도 개발하고 있다. 리튬 메탈 음극재는 기존 흑연, 실리콘계 음극 대비 이론 상 10배 가량의 에너지 저장 능력을 갖출 수 있어 차세대 소재로 주목받고 있다. 에코프로는 에코프로이노베이션이 캐나다 기업 하이드로퀘백과 함께 초박막 리튬 메탈 음극재를 개발하고 있으며, 초박형 리튬 호일 기술이 전고체 배터리 성능 혁신을 이끌 소재가 될 것이라고 밝혔다.

2026.02.05 18:22김윤희 기자

동화일렉트로라이트, 국내 기업 리튬염 수급…美 규제 대응

동화기업 계열사인 전해액 전문 기업 동화일렉트로라이트(대표 승지수)는 특수정밀화학 기업인 피지티와 지분 투자 및 원재료 구매 계약을 체결했다고 20일 밝혔다. 이는 공급망 재편의 흐름 속에서 핵심 소재를 내재화해 북미 시장에서의 경쟁력을 확보하기 위한 결정이라고 소개했다. 피지티(구 프로그린테크)는 전해액 핵심 소재인 고순도 육불화인산리튬(리튬염) 제조 기술과 생산 역량을 보유했다. 연속 합성 및 동적 결정화 방식의 제조 공정으로 원료와 인프라 비용을 절감하고 공정 시간을 단축해, 우수한 원가 경쟁력을 확보했다. 해당 공정은 폐기물 발생량이 적고 부산물을 재활용할 수 있는 환경친화적 기술이 적용됐다. 동화일렉트로라이트는 지난해 준공 후 양산 체제를 갖춘 피지티의 국내 생산기지에서 고품질 핵심 소재를 안정적으로 수급함으로써, 해외 의존도가 높았던 공급망의 불확실성을 크게 낮출 것으로 기대했다. 동화일렉트로라이트는 이번 파트너십으로 소재의 탈중국화를 달성하며 미국 테네시에 구축한 연간 생산능력 8만6천톤 규모 전해액 공장이 국산 원재료 조달 체계를 갖추게 됐다고 강조했다. 지난해 미국이 '해외우려기관(FEOC)' 규정을 강화한 '금지외국단체(PFE)' 요건을 신설하며 중국산 소재 제한을 강화한 데 따른 대응이다. 승지수 동화일렉트로라이트 대표는 "비중국산 원재료 확보가 필수인 첨단제조생산세액공제(AMPC) 체제 속에서 이번 피지티와의 협력으로 글로벌 고객사가 요구하는 공급망 안정성을 확보하게 됐다”며, "불확실성 속에서도 기회를 지속 살펴 대체불가능한 파트너로서의 입지를 공고히 해 나가겠다”고 밝혔다.

2026.01.20 09:24김윤희 기자

리튬황배터리 수명·효율 떨어뜨리는 현상 'DAC'로 해결…"리튬이온 대체 기대"

리튬황 배터리가 리튬이온 배터리보다 에너지 저장 능력이 더 뛰어나고, 제조원가도 훨씬 싸다. 하지만, 수명과 효율은 리튬이온에 비해 많이 떨어진다. 셔틀현상 때문이다. 국내 연구진이 '이 원자 촉매(DAC) 기술로 배터리 수명과 효율 문제를 해결했다. POSTECH(포항공과대학교)은 화학공학과·배터리공학과 김원배 교수, 배터리공학과 원상연 석사과정생, 화학공학과 지준혁 석박 통합과정생 연구팀이 망간(Mn)과 철(Fe) 두 금속 원자가 결합된 '이원자 촉매'를 설계해 반응 속도를 높이면서도 안정성을 확보하는 데 성공했다고 9일 밝혔다. 연구는 에너지와 재료화학 분야 국제학술지 '에너지 화학 저널(Journal of Energy Chemistry)'에 게재됐다. 리튬황 배터리는 이론상 기존 리튬이온 배터리보다 에너지를 많이 담을 수 있고, 값싸고 가벼운 황을 사용해 드론이나 도심항공모빌리티(UAM) 같은 경량 고에너지 배터리가 필요한 분야에 제격이다. 그럼에도 충·방전 과정에서 생성되는 리튬 황화물(LiPSs)이 배터리 속을 돌아다니며 에너지를 빼앗는 '셔틀 현상' 때문에 배터리 수명과 효율이 떨어졌다. 배터리 속 에너지를 담은 작은 공이 제자리에서 뛰쳐나가 돌아다니며 효율을 떨어뜨린다. 연구팀은 이를 이원자 촉매(DAC)로 해결했다. 두 금속 원자가 가까이 붙어 서로 영향을 주면서, 배터리 내부에서 황을 잡아두고 반응을 빨리 진행하도록 만드는 원리를 적용했다. 연구팀은 망간과 철로 구성된 DAC를 합성하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 두 금속이 결합할 때 전자 구조가 선택적으로 변화함을 확인했다. 이러한 변화 덕분에 리튬 황화물을 단단히 잡으면서도 빠르게 반응시킬 수 있어, 배터리 반응 속도가 빨라지고 중간 생성물 손실이 줄어드는 효과를 냈다. 또한, 리튬 금속 음극의 안정성에도 주목했다. 기존에는 충전 과정에서 리튬이 고르게 쌓이지 않아 표면이 거칠어지고 배터리 수명이 짧아지는 문제가 있었다. 그러나 DAC를 적용하자 리튬이 균일하게 석출되며 안정적인 금속 표면이 형성되었고, 실제 실험에서도 초기 용량을 유지하면서 수백 회 충·방전 후에도 성능이 안정적으로 유지됐다. POSTECH 김원배 교수는 “원자 단위에서 금속 간 전자 구조 변화를 밝혀, 배터리 속도를 높이면서 안정성을 동시에 개선할 수 있는 원리를 보여줬다”며, “이러한 DAC 설계 전략이 차세대 고에너지 밀도 배터리 개발의 새로운 길을 열 것”이라고 전했다. 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 선도연구센터(ERC), 과학기술정보통신부 중견연구사업, 그리고 산업통상자원부 배터리 특성화대학원 사업의 지원을 받아 수행됐다.

2026.01.09 08:49박희범 기자

엔켐, 중앙첨단소재 지분 인수…최대주주 등극

전해액 기업 엔켐(대표 오정강)은 아틀라스팔천이 보유하고 있던 중앙첨단소재 주식 585만320주(지분율 5.27%) 전량을 인수하며 아틀라스팔천의 지분을 완전히 소멸, 중앙첨단소재 최대주주가 됐다고 29일 밝혔다. 이로 인해 엔켐의 중앙첨단소재 단독 지분율은 기존 9.26%에서 14.53%로 상승, 실질 지배력을 확보해 중앙첨단소재를 자회사로 편입하게 됐다. 엔켐은 이번 지분 정리로 오정강 대표가 언급해온 중앙첨단소재 직접 지배 약속이 실현됐다고 강조했다. 오 대표 개인 회사인 아틀라스팔천과의 지분 관계를 해소함에 따라 시장 의구심을 해소했다는 것이다. 투명한 지배구조는 기업의 장기적인 가치와 시장 신뢰를 획기적으로 높이는 핵심 동력이다. 의사결정의 신속성과 효율성이 제고되며, 이는 경영 안정성 확보와 직결돼 궁극적으로 주주가치 극대화로 이어지는 선순환 구조를 창출한다. 이번 조치를 통해 엔켐은 국내외 투자자들에게 견고한 신뢰를 바탕으로 글로벌 이차전지 소재 기업으로서의 위상을 공고히 할 것이다. 엔켐은 중앙첨단소재를 자회사로 편입하면서 '엔켐-중앙첨단소재-이디엘(엔켐과 중앙첨단소재 간 합작법인)'로 이어지는 리튬염-전해액 핵심 밸류체인을 통합한 점도 강조했다. 엔켐은 원재료 수급부터 생산, 공급에 이르는 전 과정에서 시너지를 창출하고, 혁신적인 기술 개발과 원가 경쟁력 강화를 가속화할 전망이다. 이디엘은 새만금에서 전해액 핵심 원료인 리튬염(LiPF6) 생산 공장을 내년 4분기 완공 목표로 건설중이다. 엔켐은 이번 지배구조 재편을 신호탄으로 미국 내 최신 공법이 적용된 리튬염(LiPF6) 생산시설도 본격 추진할 계획이다. 엔켐 관계자는 "이번 지배구조 재편은 단순한 지분 조정이 아닌, 엔켐이 글로벌 탑티어 기업으로 도약하기 위한 전략적 선택이자 근본적인 체질 개선 과정"이라며 "투명한 지배구조와 핵심 사업에 대한 직접 지배를 통해 시장의 기대에 부응하고, 지속적인 혁신으로 주주와 고객 모두에게 최고의 가치를 제공할 것"이라고 강조했다.

2025.12.29 10:04김윤희 기자

리튬 kg당 100위안 돌파..."내년 가격 두 배 이상 뛸 것"

전기차 배터리 등에 주로 활용되는 리튬이 장기 공급 과잉 국면을 벗어나 내년에는 공급 부족 현상이 발생하면서 가격이 현재 반등한 kg당 100위안 선을 크게 뛰어넘을 것으로 전망됐다. 28일 한국자원정보서비스(KOMIS)에 따르면 최근 탄산리튬 가격은 톤당 108.5위안을 기록하고 있다. 리튬 가격이 kg당 100위안을 넘긴 것은 지난해 6월 이후 1년 6개월 만이다. 지난 6월 50위안 대를 기록한 데 비해 반 년 만에 시세가 두 배 가량 상승한 것이다. 리튬 가격이 급등한 배경으로는 리튬 광산 운영 기업들의 감축 생산이 지목된다. 단 향후에도 가격 상승세를 지속 견인할 동력으로 특히 최근 에너지저장장치(ESS) 배터리 수요 증가가 언급된다. ESS 수요 상승이 장기화될 것으로 예상됨에 따라 향후 리튬 가격 전망도 상승세가 점쳐졌다. 실제 시장조사업체 SNE리서치는 미국 ESS 수요가 올해 59GWh에서 2030년 142GWh까지 확대될 것으로 전망한 바 있다. 리량빈 간펑리튬 회장은 이런 배경에 따라 탄산리튬 가격이 20만 위안까지도 상승할 수 있다고 최근 전망했다. 현 시세를 감안하면 약 두 배 이상 가격 상승 잠재력이 있다고 본 것이다. 시장조사업체 패스트마켓은 과거 리튬 공급 과잉 규모가 2023년17만5천톤, 지난해 15만4천톤을 기록한 반면 올해는 공급 과잉 규모가 소량을 기록하고 내년에는 1천500톤 가량 공급 부족이 발생할 것으로 예상했다. 경영 한계에 몰린 일부 광산의 생산량 감축, 전기차와 ESS 수요 증가 등을 원인으로 짚었다. 재생에너지 펀드 기업 아케인캐피탈도 리튬 공급 과잉 현상이 내년 공급 부족 상태로 전환될 것으로 예측했다. 내년 탄산리튬 수요량은 200만톤, 2030년에는 460만톤까지 확대될 수 있다고 예상했다. 카투사리서치도 마찬가지로 내년 공급 부족이 발생해 2035년까지 공급 부족이 심화될 것으로 전망했다. 다만 리튬 시세에 따라 생산을 중단한 리튬 광산들의 운영이 빠르게 재개될 가능성도 일각에서 제기됐다. 벤치마크미네칼인텔리전스는 수요 증가 속도 대비 공급량 증가가 빨라질 수 있다며, 내년 리튬 가격 하락 가능성이 있다고 분석했다.

2025.12.28 09:23김윤희 기자

음극없는 리튬이온배터리 개발…파우치형 전지로 "용량 2배 검증완료"

국내 연구진이 음극을 없애는 방법으로 리튬이온배터리 용량을 2배 늘리는데 성공했다. 실험실 수준을 넘어 실제 파우치형 전지로 검증도 완료했다. POSTECH(포항공과대학교)은 화학과 박수진 교수·한동엽 박사 연구팀과 KAIST 생명화학공학과 최남순 교수·김세훈 박사(현 한국전자통신연구원 소속), 경상국립대 재료공학과 이태경 교수·손준수 연구원 연구팀이 '무음극(anode-free) 리튬금속전지'에서 부피 에너지 밀도 1천270Wh/L(와트시/리터)를 구현하는 데 성공했다고 17일 밝혔다. 이는 현재 전기차에 쓰이는 리튬이온전지(약 650Wh/L) 약 두 배 수준이다. 이 성과는 국제 재료 과학 학술지 '어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)'에 실렸다. '무음극 리튬금속전지'는 말 그대로 음극이 없는 전지다. 대신 충전할 때 양극에 있던 리튬이 구리판 위에 쌓인다. 불필요한 부품을 덜어낸 만큼, 배터리 내부 공간을 에너지 저장에 더 많이 쓸 수 있는 장점이 있다. 문제는 안전성과 수명이다. 리튬이 고르게 쌓이지 않으면 덴드라이트(바늘처럼 뾰족한 결정, dendrite)가 자라 분리막을 뚫어 단락이 발생, 열폭주 현상을 일으킬 수 있다. 충전과 방전을 반복할수록 표면이 갈라지며 수명도 급격히 줄어든다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 '리튬 호스트(Reversible Host, RH)'와 '설계형 전해질(Designed Electrolyte, DEL)'을 함께 사용하는 전략을 취했다. '리튬 호스트'는 고분자 틀 안에 은(Ag) 나노입자를 고르게 배치해 리튬이 아무 데나 쌓이지 않고 정해진 자리로 모이도록 유도한다. 리튬이 질서 있게 자리 잡을 수 있는 '리튬 전용 주차장'을 만든 셈이다. 여기에 '설계형 전해질'을 더했다. 전해질은 배터리 안에서 리튬이 이동하는 통로 역할을 하는 액체다. 연구팀이 설계한 전해질은 리튬과 반응해 얇고 단단한 보호막을 형성한다. 이 보호막은 피부에 밴드를 붙인 것처럼 리튬 표면을 감싸, 덴드라이트 성장을 막으면서 리튬 이동 통로는 열어 둔다. 이 둘을 결합한 RH-DEL 시스템은 높은 용량(4.6mAh/㎠)과 전류 밀도(2.3mA/㎠) 조건에서 100회 충·방전 후에도 초기 용량의 81.9%를 유지했고, 평균 99.6%의 높은 에너지 효율을 기록했다. 이러한 안정적인 성능을 바탕으로 연구팀은 무음극 리튬금속전지에서 부피 에너지 밀도 1천270Wh/L를 구현하는 데 성공했다. 특히 이번 성과는 실험실용 작은 전지가 아니라, 파우치형 전지에서도 검증됐다. 전해액을 최소한만 사용(E/C=2.5 g/Ah)하고, 배터리를 꽉 누르지 않은 낮은 압력 조건(20kPa)에서도 안정적으로 작동했다. 이는 실제 차량에 적용할 경우 무게와 부피를 줄이면서도 제조 부담을 낮출 수 있다는 의미로, 상용화 가능성을 한층 높였다는 평가다. 리튬 호스트 구조 설계와 성능 검증을 맡았던 박수진 교수는 "음극이 없는 리튬금속전지에서 전성과 수명 문제를 동시에 해결한 의미 있는 성과”라고 연구의 의의를 전했다. 또한, 이론·계산 연구로 실험 결과의 근거를 더한 이태경 교수는 “이번 연구를 통해 상용 용매 기반 전해질 설계를 통해 리튬이온 이동성과 안정성을 동시에 확보했다"라고 전했다.

2025.12.17 09:10박희범 기자

전기차·ESS가 끌어올린 리튬 수요…2035년 300만톤 육박

글로벌 배터리용 리튬 수요가 2035년 약 298만톤(LCE·탄산리튬환산)까지 증가해 약 300만톤 수준에 이를 것이란 전망이 나왔다. 15일 이차전지 시장조사업체 SNE리서치 '2026 리튬 메탈 보고서'에 따르면 2024년 약 108만톤에서 2035년 298만톤까지 연평균 9.7% 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상된다. 배터리용 리튬 수요는 전기차 산업 성장세와 맞물려 빠르게 확대되는 흐름을 보이고 있다. 2025년에 수요는 약 126만톤(LCE) 수준으로 예상되며, 이후 전기차 보급 확대와 에너지저장장치(ESS) 등 신규 수요처 확대로 중장기적인 성장세가 이어질 것으로 분석된다. 리튬 가격은 2020년대 들어 전기차 배터리 수요의 급격한 확대, 중국을 중심으로 한 공격적인 리튬 재고 확보, 제한적인 공급 능력 등이 복합적으로 작용하면서 톤당 56만 위안 이상까지 급등한 바 있다. 그러나 2023년 이후 과도한 투자와 재고 누적, 완성차 및 배터리업체의 발주 조정, 일부 신규 프로젝트 가동 본격화가 동시에 진행되며 급락 국면을 겪었다. SNE리서치는 2024~2025년을 리튬 시장의 '공급·재고 조정 구간'으로 제시한다. 투자 과열과 재고 조정이 진행되는 과정에서 가격이 크게 하락했고, 그 결과 리튬 가격은 과거 고점 대비 크게 낮아진 톤당 5만 위안대 수준에서 바닥을 형성한 것으로 평가된다. 지난 12일 기준 탄산리튬 가격은 톤당 9만3천 위안 수준이다. SNE리서치는 향후 투기적 수요 급증이나 대규모 공급 차질과 같은 돌발 변수가 발생하지 않는다는 전제하에, 리튬 가격이 수급 균형 수준에서 점진적인 우상향 흐름을 보이며 2035년에는 톤당 약 11만3천 위안(약 1만 6천 달러) 수준을 형성할 것으로 내다보고 있다. SNE리서치는 "리튬 가격은 전기차 배터리 및 소재 산업의 원가 구조와 투자 방향에 직접적인 영향을 미치는 만큼, 중장기 수급과 가격 흐름을 면밀히 모니터링할 필요가 있다"고 전했다.

2025.12.15 14:27류은주 기자

ESS 훈풍 제한적?…내년 리튬 전망 엇갈려

에너지저장장치(ESS) 수요 급증으로 장기간 정체된 배터리와 리튬 시장이 내년 반등할 것이란 전망과 기대치가 과장돼 있다는 전망이 교차하고 있다. 블룸버그는 배터리 업계와 시장조사기관들이 내년 시장에 대해 상반되는 전망들을 내놓고 있다고 최근 보도했다. 업계 컨설팅 기업 아다마스인텔리전스 애널리스트인 크리스 윌리엄스는 전기차 보급이 ESS 대비 성숙 단계에 접어들었다며, 내년 배터리와 리튬 수요에 있어 ESS 공급 물량 성장이 가장 큰 변수가 될 것이라고 봤다. 이런 관점에서 아다마스인텔리전스는 올해 전체 리튬 사용량 중 전기차 비중이 약 70%, ESS 비중이 18.6%인 반면 오는 2030년에는 각각 56%, 35%를 차지하게 될 것이라고 전망했다. 리튬 생산 업체들은 이와 유사한 전망을 내놓고 있다. 지난달 장안치 톈치리튬 회장은 ESS 시장 성장세로 리튬 수요와 공급이 내년 균형 상태를 이룰 것으로 예상했다. 간펑 리튬도 내년 탄산 리튬 수요가 30% 증가한 190만톤 수준에 이를 것으로 전망하면서, ESS 시장이 예상 이상의 성장세를 보이고 있는 점을 근거 중 하나로 꼽았다. 증권사 번스타인도 올해 리튬 가격이 바닥을 찍었고, 내년과 내후년 리튬 시장 공급 대비 수요량이 더 크게 성장할 것으로 예상했다. 이에 탄산리튬 가격이 올해 톤당 1만 달러에서 내년 1만7천 달러, 2027년 2만5천 달러로 증가할 것이란 전망을 내놨다. 이와 달리 업계가 ESS 배터리 생산에 박차를 가하고 있지만, ESS 설치 속도는 그에 미치지 못하고 있다며 공급 과잉에 무게를 두는 전망도 나타났다. 컨설팅 회사 CRU그룹의 마틴 잭슨 배터리 소재 시장 책임자는 이같은 이유로 "내년에도 공급이 수요 증가세를 앞지를 것"이라며 시장 낙관 전망이 "위험할 정도로 과장됐다"고 분석했다. 배터리·전기차 시장조사업체인 벤치마크 미네랄 인텔리전스의 이올라 휴즈 연구 책임자는 내년과 내후년 리튬 수요 성장이 현재 언론에 보도된 것보다 불안정하고, 둔화될 가능성이 높다고 분석했다. ESS 배터리 설치량이 증가하고 있지만 중국이 배터리 산업 과잉 경쟁을 억제하는 정책을 추진하고 있어 생산이 다소 둔화될 수 있는 점을 고려했다.

2025.12.14 11:15김윤희 기자

SK이노, LFP 배터리 재활용 기술 국제 학술지 등재

SK이노베이션이 배터리 재활용 기술 개발 성과를 유명 국제 학술지에 등재했다. SK이노베이션은 자체 개발한 리튬인산철(LFP) 배터리 리사이클 기술이 화학공학 전문 국제 저명학술지인 '세퍼레이션 앤 퓨리피케이션 테크놀로지(Separation and Purification Technology)'에 게재됐다고 5일 밝혔다. 기존 LFP 배터리 재활용 과정은 부산물 처리, 폐수 발생 등 환경 부담이 크고, 처리 비용 등 경제성에서도 한계가 있었다. SK이노베이션은 이에 대한 해법으로 물(H₂O), 이산화탄소(CO₂), 과산화수소(H₂O₂)만을 이용해 LFP 배터리에서 탄산리튬(Li₂CO₃)을 선택적으로 회수하는 친환경 공정을 개발했다. 이번 성과는 친환경성과 경제성 측면에서 기존의 한계가 지적돼온 LFP 리사이클 분야에 새로운 돌파구를 제시했다는 평가를 받고 있다. SK이노베이션 친환경 리사이클링 기술은 기존의 환경 부담을 줄임과 동시에 원료를 효율적으로 회수할 수 있어, 미래 배터리 자원 순환 및 관련 산업 확대에 기여할 것으로 회사 측은 기대한다. 최근 전기차와 에너지저장장치(ESS) 시장에서 LFP 배터리의 점유율이 빠르게 확대되고 있다. 국제에너지기구(IEA)는 중국발 LFP 수요 증가가 두드러지고 있다고 조명하며, 2024년 기준 LFP 배터리 점유율이 50%까지 늘었다고 밝혔다. 저렴한 가격과 높은 안전성, 긴 수명 등 다양한 장점 덕분에 중저가 전기차와 보급형 모델뿐만 아니라 ESS 분야에서도 활용이 급속히 확산되고 있다. SK이노베이션 자회사인 SK온 역시 이러한 시장 흐름에 맞춰, ESS와 전기차에 적용되는 파우치형 LFP 셀 생산을 준비 중이다. 이에 따라 사용 후 배터리의 회수와 재활용 역량은 산업 경쟁력과 자원 안보를 결정짓는 핵심 과제로 떠오르고 있다. 특히 ESS에 LFP 배터리 적용이 증가함에 따라 리튬의 안정적인 회수와 친환경 처리 기술의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 김필석 SK이노베이션 환경과학기술원 원장은 “이번 성과는 기존 배터리 재활용 방식의 한계를 넘어선 것으로, 배터리 시장의 지속가능한 선순환 구조를 견인하는 중요한 기술”이라며 “고순도 탄산리튬을 안정적으로 회수함으로써 리튬 수급 리스크를 완화하고, 국내외 배터리 제조·소재·재활용 기업과의 협력을 확대해 산업 생태계 확대에 기여하겠다”고 밝혔다.

2025.12.05 08:54류은주 기자

아세톤으로 리튬배터리 성능 5초만에 23~135% ↑

손 소독이나 매니큐어 제거제로 쓰이는 아세톤을 용매로 써서 리튬이온배터리 용량과 성능을 단 5초만에 23~135%까지 끌어 올릴 수 있는 새로운 나노 복합소재 제조 기술이 개발됐다. POSTECH은 화학공학과 김진곤 교수와 김건우 박사, 조항준 석사, 배터리공학과·화학공학과 조창신 교수 공동 연구팀이 아세톤을 용매로 써서 재료가 순식간에 반응하고, 응축하는 초고속 응축 유도 자기 조립(CISA) 전략을 통해 차세대 리튬 배터리 음극 소재 설계의 난제를 해결했다고 20일 밝혔다. 기존에는 넓은 표면적과 높은 전기 전고성을 동시에 가진 음극 소재를 얻기 위해 유독성 용매를 사용했다. 김진곤 화학공학과 교수는 "TOXIN 류의 유독성 용매를 쓰지 않아도 된다는 점과 배터리 이외의 고기능성 소재 개발에도 응용이 가능하다는 점이 장점"이라며 "기존 대비 뛰어난 에너지 저장 성능을 확인했다. 상용화 등에도 관심 있다"고 말했다. '리튬이온배터리'는 스마트폰, 전기차, 에너지 저장장치 등 일상을 움직이는 핵심 기술이다. 배터리의 용량과 성능을 끌어올리려면 음극 소재로 넓은 표면적과 높은 전기전도성을 동시에 가진 소재가 필요하다. 기존에는 넓은 표면적을 가진 '메조 다공성 금속산화물(MMOs)을 만들기 위해 '블록공중합체(BCP) 자기조립'이라는 방법이 주로 사용됐다. 그러나 이 방식은 유독성 용매를 사용해야 하고 합성 시간이 매우 길다. 전도성을 가진 나노물질을 MMOs 내부에 균일하게 섞는 것도 어려웠다. 연구팀은 이를 아세톤으로 해결했다. 아세톤이 금속 알콕사이드(금속 산화물 전구체)를 빠르게 반응·경화하는 특성에 주목한 것. 연구팀은 "카본나노튜브(1차원)와 MXene(2차원) 같은 고전도성 나노 소재가 단 5초 만에 MMOs 내부에 골고루 분산된 나노 복합체 제조에 성공했다"며 "수 시간에서 몇일 씩 걸리던 공정을 대폭 단축했을 뿐 아니라, 균일성과 재현성까지 확보했다"고 부연설명했다. 실험 결과, 0.05 A/g의 낮은 전류밀도에서는 나노 복합체가 MMO 단일 소재(224 mAh/g) 대비 용량이 23% 향상됐다. 1.0 A/g의 높은 전류밀도에서는 나노 복합체가 단일 소재(46 mAh/g)보다 약 135% 저장 용량이 개선됐다. 김진곤 교수는 "공정에 사용한 아세톤을 다시 정제해 재활용할 수 있다"며 "친환경성과 경제성을 모두 갖춘 생산 공정"이라고 부연 설명했다. 연구는 과학기술정보통신부 창의후속연구사업과 한국에너지기술평가원 에너지국제공동연구사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 재료·에너지 분야 국제학술지 '나노 에너지(Nano Energy)'에 최근 게재됐다.

2025.11.20 14:45박희범 기자

12시간 장주기 ESS 필요…"리튬 배터리·양수 외 대안 기술 개발해야"

현재 국내 에너지저장장치(ESS)에 주로 활용되는 리튬이온배터리와 양수발전 외 다양한 기술을 함께 육성해야 한다는 제언이 나왔다. 향후 시장에서 장주기 ESS가 요구되나 리튬 배터리 관련 기술은 초기 단계이고, 화재 안전성 고도화 필요성도 제기되고 있어서다. 김창선 한국에너지기술평가원 PD는 6일 서울 코엑스에서 열린 'AI 시대의 분산에너지 및 ESS 사업화 방안' 세미나에서 이같이 주장했다. 정부가 재생에너지 발전량을 적극 확대하면서, 단점인 가변적인 발전량을 보완할 수 있는 ESS도 수십조원 규모로 투자될 전망이다. ESS 수단 중 리튬이온 배터리의 경우 공급망이 안정적이지만, 장주기 기술의 성숙도 및 상용화 수준이 낮다는 지적이다. 차후 전력 발전량에서 재생에너지 비중이 증가함에 따라 잉여 재생에너지가 급증할 것으로 전망된다. 이를 원활히 저장하기 위해선 4~6시간 이상 장주기 에너지 출력이 가능해야 하며, 특히 AI데이터센터가 확산되는 최근에는 12시간 이상 장주기 ESS가 필요해질 것이란 전망도 나타나고 있다. 리튬 배터리는 용량 및 주기와 비용이 비례한다. 단주기 ESS에선 경쟁 기술 대비 경제성이 우수하지만, 장주기 ESS에선 구도가 달라진다는 분석이다. 전체 수명 주기에 소모되는 비용인 균등화저장비용(LCOS)으로 살펴보면 비(非)리튬계, 비전지 기반 기술이 더 경제적일 것으로 봤다. 실제 미국과 중국 등에선 이런 가능성을 보고 바나듐레독스플로우배터리(VRFB), 압축공기저장(CAES), 열로 에너지를 저장하는 카르노 배터리, 중력 저장 등 다양한 기술의 장주기 ESS에 투자하고 있다. 김창선 PD는 장주기 필요성 고조 등 최근 시장 동향을 고려해 내년 추진 계획 중인 ESS R&D 과제들을 소개했다. 장주기 BESS 저가화·국산화를 위한 흐름전지 설계·관리·운영 기술개발 및 실증 과제가 그 중 하나다. 김 PD는 “흐름 전지의 단점은 비싸고, 일부 국산화되지 않은 것들이 있다”며 “좀더 마무리해준다는 측면에서 지원하도록 하고 있다”고 언급했다. 전력계통 적용을 위한 액체공기 ESS 개발 및 실증, 분산전력망 구축을 위한 중형가변속 양수발전시스템 개발도 포함됐다. 김 PD는 “액체공기 ESS는 국토부에서 500kg짜리를 실증 중인데 여기의 연장 선상에서 유틸리티급 파일럿을 추진해보려 한다”며 “중형 양수는 토목 공사 비용이 너무 커 시스템 구축은 어렵지만, 지리 특성을 고려해 중형 해양 양수는 해볼 만하다고 봤다”고 설명했다. 차세대 삼원계 ESS용 소재·설계·관리 기술 개발도 추진 과제에 있다. 김 PD는 “리튬망간리치(LMR)를 좀 들여다봐야 한다고 봤다”며 “비용을 낮출 수 있고, 안전성 문제를 잘 보완해 우리나라가 삼원계에서 쌓아온 기술들이 사장시키기보다 계속 활용해야 하지 않냐는 판단”이라고 설명했다. 김 PD가 추진 중인 R&D 과제 중에는 AI 기반 장·단주기 하이브리드 ESS 및 P2X2P(전력-연료 상호 변환) 통합 운영 기술, 시장참여형 다기능 유틸리티급 BESS 최적 운영 기술 개발도 있다. 김 PD는 “전력거래소 사업 외에도 내년 전남에 BESS 투자를 위해 약 1천200억원 정도 대규모 국비 투입이 예상되고 있다”며 “유틸리티에 BESS가 들어가는데, 제주의 신(新) 전력 시장이 전남에 우선 적용될 예정”이라고 언급했다. 이어 “전남 지역이 다양한 측면에서 테스트베드가 될 수 있는데, 이런 테스트베드에서 유틸리티 BESS와 AI 등을 활용해봐야 한다는 관점에서 과제를 기획했다”고 밝혔다. 한국에너지기술평가원은 이 과제 추진 계획들을 포함한 내년 예산안에 대해 국회 심의를 받을 예정이다.

2025.11.06 20:53김윤희 기자

정부, '핵심광물 재자원화' 지원 시동…규제 대거 합리화

정부가 핵심광물 재자원화를 활성화하기 위해 각종 규제 합리화와 전용 펀드 조성 등 종합적인 정책 지원에 나섰다. 구윤철 부총리 겸 기획재정부장관은 31일 정부서울청사에서 제6차 공급망안정화위원회를 주재해 최근 경제안보 여건을 점검하고 ▲희토류 공급망 대응 방안 ▲공급망안정화기금 출범 1주년 성과 및 개선방안 ▲핵심광물 재자원화 활성화 방안을 논의했다. 정부는 2030년까지 10대 전략 핵심광물 재자원화율 20% 달성을 목표로 핵심광물 재자원화 산업 생태계 조성 및 규제 합리화 방안 논의를 위해 관계부처 합동 TF를 운영해왔다. 10대 전략핵심광물은 리튬·니켈·코발트·망간·흑연과 네오디뮴·디스프로슘·터븀·세륨·란탄 등 희토류 5종이다. 최근 중국의 수출통제 강화 등으로 수급 불확실성이 커진 희토류와 관련해 정부는 우리 기업에 피해가 발생하지 않도록 '범정부 희토류 공급망 TF'를 지난 16일부터 가동하고, 업계 희토류 수급 지원을 위한 '희토류 수급대응 센터'를 운영한다. 또한 희토류 수급위기 발생 시 대응 역량을 강화하기 위해 해외자원개발 투자·융자를 촉진하고, 희토류 저감 기술 개발과 희토 영구자석 재자원화, 공공 비축 확대 등을 추진한다. 정부는 재자원화 원료에 대한 패러다임을 '폐기물'에서 '자원'으로 전환하기 위해 제도 개선을 추진한다. 순환자원 지정 확대, 수입보증 부담 완화 및 할당관세 지원 등으로 재자원화 원료 수입에 따른 기업들의 비용과 행정부담 경감이 체감될 것으로 기대했다. 할당관세 대상 품목은 오는 12월 최종 결정해 내년부터 적용될 예정이다. 재자원화 산업과 선도 기업을 육성해 공급망안정화기금의 투자와 융자를 활성화하고, 시설·장비 및 R&D·실증 등에 대한 재정 지원도 강화한다. 그 외 재자원화 시설과 장비 투자를 지원하고, 수요 창출을 목적으로 재자원화된 핵심광물에 대한 별도 비축도 추진한다. 정부는 공급망 안정화 기금 출범 1주년을 맞아 그간의 성과를 점검하고 개선 방안을 마련한다. 2천500억원 규모 '핵심광물·에너지 공급망 안정화 펀드'를 조성하는 등 직·간접 투자를 활성화하고, 중소·중견기업에 대한 특별 대출 한도를 신설한다. 공급망 중요도와 안정화 기여도에 따른 차등형 지원체계를 구축하고, 산업은행 등 다른 정책금융과의 협조도 강화한다. 정부는 앞으로도 관계부처 합동 '핵심광물 재자원화 정례회의'를 통해 제도 개선과 지원 방안을 지속 모색할 계획이다.

2025.10.31 10:30김윤희 기자

'전고체 선도' 토요타, 양극재 수급처 확보…2027년 출시 목표

일본 완성차 기업 토요타가 이르면 오는 2027년 전고체 배터리 출시를 계획 중인 가운데, 핵심 소재인 양극재 수급처를 확보했다. 지난 8일 로이터, 인사이드EV 등 외신에 따르면 스미토모금속광산과 전고체 배터리용 양극소재 양산을 위해 협력키로 합의했다. 전고체 배터리는 현 리튬이온배터리에선 액체 상태인 전해질을 고체로 채택한 배터리다. 에너지 밀도를 크게 높이면서도 화재 위험을 대폭 낮추고, 충전 속도도 크게 끌어올릴 수 있을 뿐 아니라 사용 가능 온도도 폭넓어 차세대 고성능 배터리로 주목받고 있다. 토요타는 전고체 배터리 관련 기술 특허 1천300여건을 보유해 전세계 기업 중 1위인 것으로 알려져 있다. 다만 전고체 배터리 탑재 전기차 개발 경쟁 구도를 보면 메르세데스-벤츠, BMW 등이 도로 주행 실증에 나서는 등 다소 진도가 빠른 상황이다. 토요타는 전고체 배터리 탑재 차량으로 순수전기차가 아닌 하이브리드차를 고려하고 있다고도 밝히기도 했다. 스미토모금속광산은 일본 스미모토그룹의 비철금속 계열사로 토요타, 테슬라 등에 배터리 소재를 공급하고 있다. 회사는 이번 토요타와의 합의에 따라 2028년 4월부터 전고체 배터리용 양극재 양산을 개시할 계획이다. 토요타는 일본 정유 기업인 이데미츠고산과 지난 2월 전고체 배터리의 다른 핵심 소재인 황화리튬 관련 파트너십을 체결했다. 이데미츠고산은 약 213억엔(약 2천억원)을 투자해 황화리튬 양산 공장을 오는 2027년 6월까지 설립할 계획이다. 전고체 배터리 시장 경쟁은 2020년대 후반 이후 가열될 전망이다. 우리나라 주요 기업 중에선 삼성SDI가 2027년 전고체 배터리 상용화를 목표로 개발을 진행 중이다. SK온도 2029년 상용화를 목표로 지난달 파일럿 공장을 준공했다. LG에너지솔루션도 2030년을 양산 기점으로 전망하고 있다. 현대차그룹은 2030년 이전까진 전고체 배터리 탑재 차량이 상용화되기 어렵다는 의견을 내보인 바 있다.

2025.10.12 13:23김윤희 기자

국정자원관리원 화재 진짜 원인은?…경찰 전담팀 수사 본격화

국가정보자원관리원 대전 본원 화재 사건에 대해 경찰이 본격적인 수사에 착수했다. 화재는 노후된 무정전 전원장치(UPS)용 리튬이온 배터리에서 시작된 것으로 파악됐다. 하지만 배터리 자체의 결함인지 아니면 작업 중 실수 때문인지는 아직 명확히 밝혀지지 않았기 때문이다. 대전경찰청은 28일 화재 원인과 경위를 집중 수사하기 위해 20여 명 규모의 전담 수사팀을 꾸렸다고 밝혔다. 수사팀은 리튬이온 배터리에서 불꽃이 발생한 경위와 배터리 분리 작업 당시의 절차와 현장 상황을 집중적으로 들여다볼 계획이다. 이를 위해 화재 당시 진행된 작업 과정을 조사하고 정밀 감식도 병행한다. 이번 화재는 지난 26일 오후 8시 15분경 대전 유성구 화암동 국정자원 5층 전산실에서 발생했다. 당시 UPS 리튬이온 배터리를 지하로 이전하는 작업이 진행 중이었다. 정부는 2022년 카카오 데이터센터 화재 이후 전산실 내 리튬이온 배터리의 화재 위험성을 줄이기 위해 UPS 배터리팩을 지하로 옮기는 작업을 추진해 왔다. 지금까지 두 차례 이설 작업이 완료됐으며 이번은 세 번째 작업을 준비하던 중이었다. 이 과정에서 배터리가 폭발하며 불이 시작된 것으로 알려졌다. 화재가 발생한 배터리는 2014년 8월 설치한 LG에너지솔루션 배터리셀이 적용된 UPS 시스템이다. 보증기간은 10년으로 이미 1년 이상이 경과된 상태였다. 일부에선 배터리 노후화로 인한 내부 결함이 화재 원인일 가능성을 제기하고 있다. 다만 국정자원이 지난 6월 실시한 정기 점검에서는 별다른 이상이 발견되지 않았던 것으로 전해졌다. 작업 중 전기 단락(쇼트)으로 인해 불이 붙었을 가능성도 지적된다. 전원을 완전히 차단하지 않은 상태에서 배터리 케이블을 절단했을 경우 단락으로 인해 불꽃이 발생했을 수 있다는 분석이다. 국정자원 측은 "전원을 차단한 후 약 40분이 지나 불꽃이 튀면서 발화한 것으로 확인됐다"고 설명하며 작업 중 실수라는 의견에 반대를 표했다. 경찰 관계자는 "화재 현장 1차 감식을 통해 확보한 시설 구성품 일부에 대한 감정을 의뢰했다"며 "28일에는 시설 내부에 대한 광범위한 합동감식을 진행했고 현장에서 반출해 보관 중인 배터리는 안정화 작업을 거쳐 국립과학수사연구원에 감정을 의뢰할 예정"이라고 밝혔다.

2025.09.28 18:56남혁우 기자

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