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'리튬 배터리'통합검색 결과 입니다. (81건)

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전기차 리튬이온배터리, 15분에 81%까지 "충전"

국내 연구진이 전기차 리튬이온 배터리를 15분에 81%까지 고속 충전하는데 성공했다. KAIST(총장 이광형)는 생명화학공학과 최남순 교수 연구팀이 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀과 새로운 전해질 용매 '아이소부티로니트릴(isoBN)'으로 고이온 전달성 전해질 시스템을 개발했다고 17일 밝혔다. 이 소재를 적용할 경우 기존 리튬이온전지 전해질에 사용되는 에틸렌 카보네이트(EC) 전해질 대비 점성과 이온전도도를 크게 개선, 표준용량 기준 대비 15분내, 81%까지 상온 충전 가능하다고 연구진은 설명했다. 기존의 EC 전해액은 높은 점성(3.38 cP), 강한 용매화(Solvation) 특성, 큰 결정립으로 구성된 음극 계면층을 만들어 고속 충전 시 리튬이온이 원활하게 이동하거나 흑연 음극 층상 구조로 들어가지 못하는 단점이 있다. 또한, 음극 계면층 위 또는 음극판 상단부(분리막과 접촉하고 있는 부분)에 금속 리튬이 전착된다. 이러한 전착 리튬은 충·방전이 불가능한 비가역적 리튬으로 배터리 수명 단축과 단락에 의한 화재 발생 위험을 높인다. 연구팀은 이 문제 해결을 위해 아이소부티로니트릴을 배터리 전해질에 새로 도입했다. 실험결과 EC 전해질 대비 55% 낮은 점성(1.52 cP), 54% 높은 이온전도도(12.80 S/cm)를 나타냈다는 것이 송채은 연구생(박사과정)의 부연 설명이다. 이 전해질은 실험에서 리튬이온의 탈용매화 에너지를 크게 감소시켜 15분 고속 충전 300회 사이클에서도 음극 상단부에 비가역성 리튬전착 없이 94.2%의 매우 높은 용량 유지율을 나타냈다. 연구팀은 또 X선 광전자 분광법과 비행시간 이차이온 질량 분석 등으로 음극 계면층의 조성과 리튬이온의 이동 경로 등을 정밀 분석했다. 전기화학적 변형 현미경(ESM)을 이용해 전해액 조성에 따라 리튬이온 전도도가 달라지는 것과 음극계면층에서 리튬이온이 이동하는 것을 세계 최초로 영상화했다. 최남순 교수는 "음극 계면층의 결정립 크기와 배열상태 및 전해질의 용매화 구조가 리튬이온전지 고속 충전 시간에 영향을 주는 핵심 요소라는 것을 확인했다"며 "상온 및 영하 10도에서 고속 충전이 가능해질 것"으로 기대했다. 상용화와 관련해 최 교수는 "검증만 된다면, 원통형 전지 쪽에는 적용이 가능할 것"으로 내다보며 "소재 경제성도 좋아 해볼 만 하다"고 언급했다. 연구는 생명화학공학과 최남순 교수와 신소재공학과 홍승범 교수(이상 교신저자)와 송채은, 한승희, 최영우 연구생(이상 제1저자)이 진행했다. 연구결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(3월 11일)에 등재됐다.

2025.03.17 09:49박희범

中 CATL, 이춘 광산 생산 재개…리튬 가격 '촉각'

세계 최대 배터리 기업 CATL이 4개월 만에 리튬 광산 운영을 재개했다. 7일(현지시간) 로이터통신에 따르면 CATL은 중국 장시성 이춘시에 있는 리튬 광산 채굴을 다시 시작했다. CATL은 지난해 9월 리튬 이춘 광산 가동을 중단했다. 이는 공급 과잉으로 인해 리튬 가격이 하락하면서 취해진 조치였다. 당시 리튬 채굴 중단 소식이 전해지자 리튬 관련 주가가 급등하기도 했다. UBS 애널리스트들은 CATL이 재고 부족 문제와 생산 비용 절감을 고려해 광산 운영을 재개한 것으로 분석했다. 특히, 해당 광산의 생산량을 더 높은 등급 광석과 혼합하면 비용 절감 효과를 기대할 수 있기 때문이라는 설명이다. CATL이 리튬 생산을 늘리면 리튬 가격은 하락할 가능성이 크다. 리튬 가격은 수요와 공급의 균형에 의해 결정되는데, 공급이 늘면 가격이 내려가기 때문이다. 니켈과 리튬 같은 광물을 배터리 소재로 사용하는 업계는 이러한 원자재 가격 변동에 따라 실적이 영향을 받는다. 광물 가격이 상승하면, 기존에 매입한 리튬으로 제작한 배터리셀을 더 높은 가격에 판매할 수 있어 수익성이 향상된다. 반면, 광물 가격이 하락하면 낮은 가격에 제품을 판매해야 하므로 손실이 발생할 가능성이 커진다. CATL이 리튬 생산 시장에서 차지하는 점유율은 미미하지만, 중국을 제외한 전기차 배터리 시장 점유율이 26.1%에 달하는 만큼 자체 리튬 생산량을 늘릴 경우, 배터리 가격 하락에 간접적으로 영향을 미칠 가능성이 높다는 분석이다.

2025.02.10 10:59류은주

"배터리 공급망 약한 고리 '흑연·리튬' 정책 지원 시급"

우리나라 배터리 산업에서 공급망이 가장 취약한 원재료인 흑연과 수산화리튬 생산을 내재화하기 위해 정책적 지원이 필요하다는 제안이 나왔다. 산업연구원은 지난 24일 공개한 '글로벌 산업통상정책 변화에 따른 한국 배터리 산업 영향과 대응 전략' 보고서에서 이같이 조언했다. 흑연의 경우 천연흑연 기준 중국 수입 의존도가 94.1%로 압도적이다. 중국이 흑연 글로벌 시장을 사실상 독점하고 있어, 미국 해외우려기관(FEOC) 제도를 적용하는 오는 2027년부터는 공급 부족 사태가 발생할 우려가 제기돼왔다. 보고서는 인조흑연의 국내 생산 기반 마련이 가장 시급하다고 지적했다. 보고서는 “포스코퓨처엠이 인조흑연 국내 제조를 추진하고 있지만 최근 배터리 업황 악화의 영향으로 어려움을 겪고 있다”며 “특히 원가 이하의 가격까지 제시할 정도로 중국의 글로벌 시장 공세가 거세게 이뤄지고 있기 때문에 정부의 세제, 금융, 전기료 인하 등의 지원이 긴요하다”고 강조했다. 수산화리튬은 공급망 문제와 더불어 미국 인플레이션감축법(IRA) 친환경차 구매세액공제 배터리 핵심광물 요건의 우려 품목으로도 꼽았다. 요건상 중국 외 지역 생산 준수 비율은 매년 약 10%p씩 상승한다. 그러나 2022년 기준 수산화리튬의 중국 수입 의존도는 87.9%이고, 무역수지 적자도 36.3억 달러에 달한다고 지적했다. 수산화리튬은 양극재 제조의 주 원료로 삼원계(NCM) 배터리는 물론 전고체, 리튬메탈 등 차세대 배터리 생산에도 투입되는 광물로서 공급망에 대한 정책 지원이 필요하다고 봤다. IRA 요건을 고려하면 국내 기업이 수산화리튬을 내재화해야 한다는 주장이다. 보고서는 해외자원개발 투자 세액공제를 도입하고, 공급망 안정화 선도사업자 선정 시 수산화리튬 제조업체 대상를 우선 선정해 지원이 필요하다고 조언했다. 반면 양극재의 경우 우리나라 공급망이 타국 대비 탁월한 배터리 소재로 언급됐다. 해외에서 주로 생산되는 배터리셀과 달리 국내 생산 비중이 높아 수출 효과도 높게 평가됐다. 지난 2023년 기준 배터리셀 수출 규모는 72억7천만 달러인 데 비해 삼원계 배터리 양극재 수출 규모는 126억8천만 달러로 한참 앞섰다. 그러나 최근 보급형 전기차 수요 부상으로 리튬인산철(LFP) 배터리 양극재 수요가 증가해 우리나라 주력 상품인 삼원계 양극재의 수요 악화가 예상된다. 보고서는 “한국 기업들은 LFP 양극재 양산에 대한 경험이 사실상 없기 때문에 기업들이 빠른 시일 내에 신제품을 개발하고 공정 기술을 확보할 수 있도록 R&D, 자금 등에 있어 정부의 적시 지원이 필요하다”고 조언했다. 양극재 기업 대상 시설투자 지원 차원에서 염폐수 전용 처리장 시설 지원이 시급하다고도 언급했다. 양극재를 포함한 배터리 소재는 제조 과정에서 발생하는 폐수의 염 농도가 높아 공공폐수처리장에서 처리하기가 어렵다. 그럼에도 관련 기업들이 자리를 잡은 포항, 새만금 등 지역 산단에 아직 전용 공공하수종말처리장이 부재하다는 것이다. 중국의 저가 공세에 맞서 우리나라 기업이 가격 경쟁력을 갖추기 위해서라도 지원이 필요하다고 강조했다. 염폐수처리 시설은 투자 비용만 1천억원 이상이 소요되고 연간 운영비용도 200억원 이상 소요된다고 설명했다. 보고서는 업계가 전기차 시장 캐즘으로 대규모 영업적자를 내는 상황에서 세제 지원을 확대할 필요가 있는 점도 강조했다. 특히 현재 15~25%인 국가전략기술 시설투자 세액공제율 사향 조정과 더불어 세액공제 시 직접환급제도를 도입할 것을 제안했다. 현재 지원 방식은 법인세 공제 방식인데, 대규모 투자로 영업손실을 기록하면 세제 혜택을 받을 수 없다는 것이다. 이에 재무 실적과 관계없이 투자세액공제분을 직접 환급해주는 방식으로 전환할 필요가 있다고 봤다. 국내 배터리 업계 R&D 투자비가 중국에 비해 매우 적다며, 국가 차원의 투자비 확대도 필요하다고 봤다. 보고서는 “2023년 기준 한국 배터리 3사의 합산 투자비보다 중국 CATL의 투자비가 60% 높은 4조원이었다”라며 “정부의 전폭적인 지원이 차세대 기술 확보를 위한 마중물이 돼야 한다”고 강조했다.

2025.02.01 09:16김윤희

[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

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

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

中 CATL-스텔란티스, 스페인에 'LFP' 배터리 공장 짓는다

크라이슬러, 지프, 푸조, 시트로엥, 마세라티 등 브랜드를 보유한 세계 4위 자동차 기업 스텔란티스가 중국 배터리 기업 CATL과 스페인에 리튬인산철(LFP) 공장을 짓는다. 10일 CATL은 공시를 통해 스텔란티스와 공동으로 50%씩 출자해 스페인에 합작사를 설립한다고 밝혔다. 이 합작사를 통해 스페인 아라곤 자치구 사라고사에 배터리 공장을 짓는다. 배터리 공장의 총 투자 규모는 40억3천800유로(약 6조 447억원)다. 건설될 공장에서는 최대 연 50GWh 규모의 전기차 배터리를 생산해 스텔란티스에 공급한다. 전체 완공 기간은 총 4년이 소요될 것으로 예상되고 있다. 스텔란티스의 공시에 따르면 이 공장은 LFP 공장으로서 2026년 말 생산을 시작한다. 스텔란티스의 중급 항속 성능을 가진 B 세그먼트 혹은 C세그먼트 시장에서 내구성있고 경제적인 전기 세단 및 SUV에 공급된다. CATL은 올해 상반기 기준 이미 6개의 해외 공장이 설립되거나 설립될 계획이다. 독일 튀링겐 공장, 헝가리 공장, 미국 미시건 공장(포드와 협력), 미국 네바다 공장(테슬라와 협력), 인도네시아 공장, 태국 공장 등이다. 독일 공장, 미국 미시건과 네바다 공장은 각각 2018년과 2023년, 그리고 올해 착공했다. 2022년 공포된 헝가리 공장은 내년 생산에 돌입한다. 유럽 내 여러 배터리 공장에 공급하기 위해 모로코에 100% 자회사를 설립해 배터리 양극재 재료를 건설하는 방안도 검토 중이다. 여기에 유럽에서 배터리 회수 및 재활용 사업을 위한 공장 설립도 논의되고 있으며, 헝가리를 포함한 유럽 정부와 공장 위치를 협의 중이다. CATL의 중국 이외 해외 시장 점유율은 27%였다. 해외 시장이 CATL 매출의 33%를 차지했다. 이중 대부분은 중국에서 제조돼 해외로 수출되는 물량이였으나 향후 해외 공장에서 생산헤 납품되는 비중이 늘어날 전망이다.

2024.12.11 08:16유효정

포스코퓨처엠, 그룹사 수산화리튬 연 2만톤 수급…"美 수출 물량"

포스코퓨처엠과 포스코필바라리튬솔루션은 양극재 제조용 수산화리튬 2만톤 구매·공급 계약을 체결했다고 6일 밝혔다. 이는 양극재 4만3천톤을 생산할 수 있으며, 전기차 46만대에 공급 가능한 물량이다. 포스코퓨처엠은 미국의 해외우려기관(FEOC) 규정에 저촉되지 않는 국내 생산 리튬을 그룹 내에서 대량 확보함으로써 미국 시장 경쟁력을 한층 높일 수 있게 됐다고 봤다. 지난 2010년부터 이차전지 소재 사업을 추진해 온 포스코그룹은 이번 공급 계약으로 광산-수산화리튬-양극재까지 일관 공급 체제를 구축하게 됐다. 포스코필바라리튬솔루션은 포스코홀딩스가 지난 2021년 호주 광산개발 회사인 필바라미네랄스와 합작해 광양에 설립한 수산화리튬 제조사다. 지난달 29일 제2공장을 준공하며 연산 4만3천톤의 수산화리튬 생산 체제를 갖췄다. 포스코퓨처엠이 이번에 공급 받는 수산화리튬은 포스코홀딩스가 지분 4.75%를 확보하고 있는 호주 필강구라 광산의 리튬 정광을 원료로 포스코필바라리튬솔루션이 양산한 것으로 미국 수출용 양극재 생산에 전량 사용된다. 포스코퓨처엠은 해외우려기관(FEOC)이 아닌 공급망을 통해 수산화리튬을 그룹 내에서 안정적으로 조달해 미국 시장에서의 경쟁력을 더욱 높일 수 있게 됐다고 강조했다. 미국 인플레이션감축법(IRA)에 따라 내년부터 중국 등 미국이 FEOC로 지정한 곳에서 채굴하거나 가공한 광물을 활용하면 세액공제를 받을 수 없다. 미국 시장에 판매하는 전기차 배터리의 경우 FEOC 외 공급망 구축이 필수적이다. 포스코퓨처엠은 미국 시장 판매량이 늘어날 것으로 전망됨에 따라 포스코필바라리튬솔루션으로부터의 구매량을 점진적으로 확대해 나갈 예정이다. 포스코필바라리튬솔루션 외 포스코 그룹 내 이차전지 소재 기업들이 속속 양산 체제를 구축하고 있다. 아르헨티나 염수를 원료로 하는 포스코리튬솔루션, 니켈 전문 회사 SNNC, 폐배터리에서 원료를 추출하는 포스코HY클린메탈 등이 해당된다. 포스코퓨처엠은 그룹 내 안정적 원료 공급망을 바탕으로 경쟁사 대비 원료 조달 경쟁력에서 한층 우위를 점할 수 있을 것으로 기대했다.

2024.12.06 09:41김윤희

SK온, 포스코필바라리튬솔루션과 '수산화리튬' 장기 공급 계약

SK온이 국내에서 생산한 수산화리튬을 확보한다. 배터리 핵심 원소재인 수산화리튬의 수급처를 다변화함에 따라 구매 원가 등 원소재 조달 경쟁력을 강화한다는 방침이다. 국내 수급을 통해 조달 비용을 줄이고 수요 변화 등 외부 환경에도 신속하게 대응할 것으로 기대된다. SK온은 지난 22일 포스코필바라리튬솔루션과 수산화리튬 장기공급계약(LTA)을 체결했다고 24일 밝혔다. SK온은 이번 계약을 통해 포스코필바라리튬솔루션으로부터 국내에서 생산된 고순도 수산화리튬을 내년부터 3년간 최대 1만5천톤 공급받는다. 향후 3년 연장도 가능하다. 수산화리튬은 니켈코발트망간(NCM) 양극재의 주요 소재다. 포스코필바라리튬솔루션은 2021년 포스코홀딩스와 호주 광산 업체인 필바라미네랄스가 각각 82%, 18% 지분을 투자해 설립한 수산화리튬 생산 합작 법인이다. 필바라미네랄스의 호주산 리튬정광을 조달해 전남 광양 공장에서 수산화리튬을 추출한다. 리튬정광은 리튬 광석을 가공해 농축한 고순도 광물이다. 필바라미네랄스는 서호주 필강구라 광산에서 채굴한 리튬으로 리튬정광을 연간 68만톤 생산한다. 포스코홀딩스는 2018년 필바라미네랄스 지분 투자 후 20년간 리튬정광을 공급받는다. SK온은 중국 등 특정 국가에 집중돼 있는 수산화리튬 수급처를 확장한 만큼 향후 원소재 구매 협상력도 높아질 것으로 기대했다. 수산화리튬 조달 시간을 단축해 물류 및 재고 비용을 절감하고, 수요 등 외부 환경에 보다 빠르게 대응하겠다는 방침이다. SK온은 핵심 광물 글로벌 공급망을 다각화하고 있다. 올해 6월 미국 엑손모빌과 리튬 공급 협력 위한 양해각서, 2월 미국 웨스트워터와 천연 흑연 공급 구매 계약, 2022년 11월 칠레 SQM과 리튬 공급 구매 계약을 체결했다. 2019년 12월 스위스 글렌코어와도 코발트 구매 계약을 맺었다. 박 부사장은 “SK온은 글로벌 시장 수요 변화에 신속하게 대응하기 위해 전세계 우수한 원소재 기업들과 핵심 광물 공급에 대한 협력을 강화하고 있다”며 “수급처 다변화를 통해 원소재 조달 경쟁력을 더욱 높여 나가겠다”라고 말했다. 이경섭 포스코필바라리튬솔루션 대표는 “이번 계약은 포스코그룹의 리튬 사업 경쟁력을 글로벌 일류 배터리사로부터 인정받았다는 점에서 의미가 크다”며 “국내 이차전지소재산업의 발전과 친환경 미래소재산업의 국가경쟁력 확보를 위해 지속 노력할 것”이라고 말했다.

2024.11.24 09:31김윤희

美 배터리 스타트업 라이텐, 노스볼트 자회사 인수

미국 배터리 스타트업 라이텐이 노스볼트 미국 자회사 큐버그 생산시설을 인수한다. 13일(현지시간) 라이텐은 큐버그로부터 배터리 생산시설을 인수해 리튬황 배터리를 생산하겠다고 밝혔다. 리튬황 배터리는 니켈·코발트·망간 등을 사용하지 않아 가벼우면서도 저렴해 차세대 배터리로 주목받는다. 큐버그는 2021년 스웨덴 배터리 제조업체 노스볼트가 인수한 미국 배터리 스타트업이다. 노스볼트가 최근 경영난으로 대규모 인력 감축을 단행하고 있는데, 해외 생산시설을 매각해 자금 확보에 나선 것으로 풀이된다. 라이텐은 이번 인수로 "완전 가동 시 샌프란시스코 베이 지역에서 최대 200MWh 리튬황 배터리 생산이 가능하게 될 것"이라고 전했다. 큐버그 생산시설은 라이텐 본사가 위치한 새너제이와 30분 거리밖에 되지 않는다. 라이텐은 큐버그 배터리 셀 개발과 생산 시설을 개조하고 공장 생산 용량을 확장하기 위해 추가적인 투자를 할 계획이다. 댄 쿡 라이텐 최고경영자(CEO)는 "리튬황 배터리 추가 제조 용량 확보는 고객 수요를 더 빠르게 충족하기 위한 것"이라며 "올해 초 이후로 고객 파이프라인이 9배 성장하여 현재 수백 명 잠재 고객을 확보했다"고 밝혔다. 2015년 설립된 라이텐은 스텔란티스, 하니웰 등으로부터 4억2천500만 달러(약 5천900억원)이상 투자를 유치했다. 특히 완성차업체 스텔란티스와의 협력이 공고하다. 스텐란티스 산하 브랜드 크라이슬러는 전기 콘셉트카 할시온에 라이텐 배터리를 탑재했다.

2024.11.15 10:34류은주

'오히려 더 좋아'…배터리 소재 기업, 완성차 직계약 반기는 이유

전기차를 생산하는 완성차 기업들이 배터리 공급망 내재화를 추진하면서 소재 기업과 직계약하는 사례가 늘어나고 있다. 배터리셀사들은 공급망 주도권이 완성치 기업으로 넘어갈 여파를 경계하고 있는 반면, 배터리 소재 기업들은 이런 변화를 반기는 분위기다. 현재 각 셀사에 종속된 공급망 체제보다 기대되는 이점이 많기 때문이다. 30일 관련업계에 따르면 테슬라, 제너럴모터스(GM), 포드, 토요타, 현대차 등 다수 완성차 기업들이 배터리 내재화에 도전하고 있다. 완성차 기업들은 원가 절감과 가격 협상력 강화, 공급망 안정화 등의 이점을 기대하고 배터리 내재화를 추진 중이다. 전기차 수요 정체(캐즘)가 지속되는 최근에는 공급망에 합리적으로 투자할 수 있는 적기로 보고 광물, 배터리 소재 등을 확보하려는 움직임이 많다. 배터리 소재 업계도 완성차 기업들의 직공급 요청이 많아지고 있다고 입을 모은다. 배터리 소재 기업들은 이같은 추세를 반기는 편이다. 공급 정보를 보다 정확히 확보하게 돼 수요 파악이 쉬워지고, 제품 차별점을 내세워 계약을 따내는 데에도 유리해진다는 것이다. 배터리 소재 업계 관계자는 "배터리셀 기업을 거쳐 완성차에 제품을 납품하면 소재 수요와 변동 수준을 정밀하게 파악하기 어렵다"며 "어떤 전기차 모델에 탑재되는지도 중요한 정보인데, 셀 업체를 거치면 이런 정보를 공유받기 어렵다"고 말했다. 이 관계자는 또 "소재 공급 관련 정보가 투명해지면 수요 예측을 보다 확실히 할 수 있고, 완성차 업체와 직접 소통할 수 있다는 것도 이점"이라며 "단가 등 제품에 대한 기준도 셀 업체가 많이 정하고 있는데, 실 수요자인 완성차 업체가 소재를 선택한다면 공급 기업 입장에선 기술이나 가격 경쟁력을 강조하기도 용이하다"고도 짚었다. 업계 다른 관계자는 "셀 업체뿐 아니라 완성차 업체로 고객사 포트폴리오가 확대되고, 공급 물량도 안정적으로 확대될 수 있다"며 "중간 벤더가 있을 때 불투명했던 제품 단가 기준도 유연해지면서 영업에 유리할 것으로 본다"고 판단했다. 이 관계자도 "배터리셀 업체별로 고객사 포트폴리오가 다르고, 공급 제품과 물량이 다 제각각인데 이런 상황에선 소재가 갖춰야 될 조건도 다 다르다"며 "소재 기업이 기술이나 가격, 생산 거점 상황 등 유리한 점을 토대로 협상하려면 완성차 기업과 직접 소통하는 편이 낫다"고 설명했다. 업계 또 다른 관계자는 "셀 기업이 기업 자체 기술에 대한 정보를 듣고, 이를 자사에 소재를 납품하는 타사에 유출하는 경우도 있었다"고도 언급했다. 완성차 기업에 부품을 납품하는 기업의 영업이익률이 크게 낮다는 점에서 배터리 소재사 단가 하락 우려가 나올 수 있다. 그러나 고도의 기술력을 요하는 배터리 소재는 가격 압박이 비교적 제한적일 것이라는 게 업계의 분석이다. 업계 관계자는 "지금도 그렇고 시장 초창기에는 가격 인하 압박이 크지 않을 것"이라며 "전기차 시장이 성숙기에 접어들면 완성차 기업의 가격 인하 압박이 나타날 수도 있을 것"이라고 전망했다.

2024.10.30 09:18김윤희

"전기차 캐즘은 재정비 기회"...업계, 공급망 수직 계열화 채비

전기차 배터리 공급망을 담당하는 기업들이 사업 영역을 확장해 수직 계열화를 꾀하는 사례가 늘고 있다. 전기차 캐즘(수요 정체)이 찾아오면서 기업들이 앞다퉈 추진해온 생산능력(CAPA) 확대를 중단한 대신, 공급망 안정화 및 원가 절감을 위한 사업 재정비에 힘쓰는 모양새다. 22일 관련 업계에 따르면 기업들이 이같은 목표로 전구체, 리튬 등에 대한 수직계열화를 추진 중이다. 양극재 기업인 에코프로는 일찍이 가족사들과 연계된 양극재 관련 수직계열화 체계를 구축했다. 수산화리튬 가공을 맡는 에코프로이노베이션, 전구체를 생산하는 에코프로머티리얼즈, 폐배터리 재활용을 담당하는 에코프로C&G, 고순도의 산소와 수소를 공급하는 에코프로AP 등이 양극재 기업인 에코프로비엠 및 에코프로이엠의 공급망을 담당하는 구조다. 에코프로는 각각의 공정을 파이프로 연결해 필요한 원자재를 전달하는 '클로즈드 루프 시스템'을 구축했다. 향후 이를 업그레이드해 제조 비용을 30% 이상 절감할 계획이다. 양극재 핵심 광물인 니켈까지 아우르는 공급망 구축도 추진하고 있다. 에코프로는 지난달 중국 전구체 기업 GEM의 인도네시아 소재 니켈 제련소 '그린에코니켈' 지분을 확보하는 동시에 제련업에 진출하겠다고 밝혔다. 에코프로는 지난 3월에도 150억원을 투자해 이 제련소 지분 9%를 취득했다. 지난해 8월에는 GEM이 인도네시아에서 운영하는 다른 제련소 QMB에서도 매년 니켈 6천톤을 공급받기로 하는 등 광물 공급망에 꾸준히 투자해왔다. 엘앤에프도 리튬 톨링과 전구체, 폐배터리 재활용 등 양극재 공급망 연계 사업을 육성하겠다고 지난 16일 기관투자자 IR 행사에서 발표했다. 여기에 시장 점유율이 증가하는 리튬인산철(LFP) 배터리용 양극재, 양극재와 더불어 배터리 핵심 소재로 탑재되는 음극재 등으로 신사업을 구성했다. 내년 상반기 폐배터리 재활용 사업부터 개시해 오는 2027년까지 단계적으로 분야별 공급망을 가동한다는 계획이다. 특히 공급망 구축 과정에서 원재료 시세 변동에 따른 재고자산 손실 위험을 최소화하는 구조로 전환하겠다고 밝혔다. 엘앤에프는 그간 타 양극재 기업 대비 리튬 재고가 많은 탓에, 리튬 가격 변동에 따른 재고평가손실 규모가 커 실적에도 악영향을 끼쳤다. 이를 줄여나가겠다는 것이다. 회사 관계자는 “최근 완성차 기업들이 전기차 배터리 제조 공정의 가장 앞단인 광물까지 직접 투자해 소재 기업에 공급하는 사례가 늘고 있다”며 “이런 구조에선 고정가로 광물을 매입하게 돼 광물 가격 변동에 따른 대규모 손실을 피할 수 있다”고 했다. 실제 최근 제너럴모터스(GM)는 캐나다 리튬 채굴 기업 리튬아메리카스와 미국 네바다주 홈볼트카운티 소재 리튬 광산 '태커 패스'를 개발하기 위해 합작 법인을 세운다고 밝혔다. GM은 6억2천500만 달러를 추가 투자할 예정이다. 이를 통해 태커패스 지분 38%를 보유하게 됐다. 태커패스에는 전기차 연 100만대를 생산할 수 있는 규모의 리튬이 매장된 것으로 알려졌다. 업계에선 광물뿐 아니라 배터리 소재 기업과 완성차 기업 간 직접 계약을 위한 움직임도 많아지고 있다고 지적한다. 배터리셀사와 주문 계약을 체결하는 데 그치는 것보다 전체 공급망의 주도권을 더 확보할 수 있고, 결과적으로 비용 절감 및 기술 내재화에 유리할 것으로 보기 때문이다. 배터리 업계 관계자는 “제조업 기업 다수에서 이뤄지는 공급망 수직 계열화는 수익성 개선과 비용 통제가 근본적 이유”라며 “안정적인 원자재 수급 측면에서도 이점이 있다”고 설명했다.

2024.10.22 17:15김윤희

폐배터리 리튬·니켈 등 핵심광물 추출하는 미생물 발견

환경부 소속 국립생물자원관은 전기자동차 등에 사용된 폐배터리 핵심광물을 친환경적인 방법으로 환원할 수 있는 미생물 3종을 지난해 경상북도 한 폐광산에서 발견하고 이들 미생물의 금속자원 추출·분리 가능성을 최근 확인했다고 14일 밝혔다. 국립생물자원관은 전북대 안준모·황국화 교수 연구진, 군산대 이효정 교수 연구진과 함께 리튬이온배터리 양극 재료로 사용되는 양극활물질을 미생물이 활성화된 용액에서 24시간 동안 침출한 결과, 핵심광물인 리튬·니켈·망간·코발트가 95% 이상 분리되는 것을 확인했다. 연구에 사용된 미생물 3종은 애시디싸이오바실러스(Acidithiobacillus) 속에 속하는 2종과 페로액시디바실러스(Ferroacidibacillus) 속에 속하는 1종이다. 국립생물자원관은 이번 연구 결과를 '바이오침출'과 관련한 특허로 이달 안에 출원하고 실증화를 위한 후속 연구를 수행할 예정이다. 바이오침출이란 독성이 있는 무기산 대신 미생물을 이용해 금속자원 유용성분을 추출하는 생물학적인 기술로 공정상 위험성이 낮고 환경오염을 저감할 수 있는 환경친화적인 방법이다. 서민환 국립생물자원관장은 “앞으로도 우리나라의 다양한 생물자원을 발굴해 저탄소·녹색산업 육성에 기여할 수 있도록 생물자원 소재화 연구를 이어 나가겠다”고 밝혔다.

2024.10.14 13:09주문정

중국發 광물 가격 반등세…배터리 업계 덕 볼까

니켈, 리튬 등 배터리 생산에 활용되는 광물 가격이 모처럼 반등세를 보이고 있다. 배터리 업계는 올해 광물 가격 하락세로 인한 역래깅(원재료 투입 시차에 따른 이익 감소) 타격이 해소될 수 있어 일단 반기는 분위기다. 7일 런던금속거래소(LME) 기준 니켈 톤당 가격은 1만7천 달러 후반대로, 지난 6월 이후 최고가를 기록하고 있다. 1만7천900 달러 대를 기록한 지난 3일보다는 시세가 소폭 하락했으나, 지난달 초부터 뚜렷한 상승세가 나타났다. 한국자원정보서비스(KOMIS)에 따르면 이날 리튬 가격은 kg당 72.5위안으로 나타나고 있다. 지난 4월 100위안 이상을 기록하다 하락세로 전환, 8월 초 현재 가격대까지 하락한 뒤 횡보하는 추세다. 니켈 가격 상승세에 대해선 중국의 경기 부양책이 주효했다는 분석이 나온다. 이날 한국광해광업공단은 중국의 금리 인하 및 부동산 규제 완화 정책 추진으로 수요 확대가 예상되고 있고, 주요 생산국의 공급망 차질 우려로 니켈 가격에 상승 압력이 발생했다는 분석을 내놨다. 다만 주요 거래소 재고량 증가세로 상승 압력이 일부 상쇄됐다고 진단했다. 광물 전문 매체 스틸뉴스도 비슷한 분석을 내놨다. 매체는 지난달 미국 금리 인하 이후 니켈 가격 상승세가 나타났지만 금리 인하를 전적인 요인으로 보기엔 너무 근시안적인 해석이라며, 중국이 올해 경제성장률 목표치 5%를 달성하기 위한 경기 부양책을 발표한 점이 가격 상승에 기여했다고 지난 3일 분석했다. 리튬은 아직 가격 상승세가 나타나지 않았지만 향후 상승세로 전환할 것이란 전망이 나온다. NH투자증권은 지난 2일 포스코홀딩스 분석 보고서에서 이같이 예상했다. 보고서는 “리튬의 글로벌 생산 비용이 kg당 10~15달러인 점을 감안하면 kg당 10달러인 현 가격이 공급 증가를 억제할 것”이라며, 리튬 생산 업체들이 kg당 15달러 이상을 유지할 때까지 생산능력 증가 및 확장 계획을 보류할 가능성이 높다고 진단했다. 실제 세계 최대 리튬 생산 기업인 앨버말이 지난 2분기 실적발표에서 호주 케머톤 리튬 가공 공장 건설을 중단한 점을 들었다. 세계 배터리 시장점유율 1위인 중국 CATL도 지난 11일 중국 장시성 이춘에서 운영하던 리튬 광산 생산 작업을 일부 중단한 것으로 전해졌다. 니켈, 리튬을 원자재로 사용하는 배터리 업계로선 광물 가격 상승세가 나타날 경우 사업에 유리하다. 일찍이 매입된 리튬으로 배터리셀을 제작한 뒤, 판매 시점엔 더 오른 리튬 가격을 기준으로 배터리셀 판가가 책정되기 때문이다. 반대로 광물 가격 하락세가 나타나면 더 싼 값에 제품을 팔아야 해 추가 손실을 입게 된다. 실제 지난 2분기 배터리 업계 기업들은 실적 하락 원인으로 주요 공급처인 전기차 시장 수요 정체와 함께 광물 가격 하락세를 공통적으로 언급했다. 배터리 업계 관계자는 “광물 가격이 높아질 때 실적에 긍정적 영향이 있는 것은 사실”이라면서도 “보통 기업들이 원자재는 장기 계약을 통해 수급하는데, 계약 시점 가격에 따라 기업별로 광물 가격 추세에 대한 입장이 다를 수 있다”고 말했다.

2024.10.07 16:15김윤희

제주대, 과황산염·알루미늄으로 리튬배터리 대체 가능성 확인

연료전지나 베터리 제조에 알루미늄 소재를 이용할 경우 친환경적이고 경제적이라는 것은 널리 알려졌지만, 이를 구현하기 위해서는 몇 가지 풀어야할 숙제가 있다. 이를 국내 연구진이 해결의 실마리를 내놨다. 상용화하면 파급력이 클 것으로 기대된다. 한국연구재단은 제주대학교 김상재 기계시스템공학과 교수 연구팀이 신개념 전기화학반응 설계를 통해 중소형 모빌리티 전력공급원으로 활용 가능한 알루미늄 기반 전기화학에너지 시스템(Al-EES)을 개발했다고 7일 밝혔다. 이 시스템은 제조 비용이 저렴하고, 친환경적인데다 고효율이라는 장점이 있다. 기존에 많이 사용하는 리튬이온 배터리는 폭발 위험성과 리튬 희소성 등으로 제조 비용이 상대적으로 크다. 연구팀은 금속과 공기를 조합하는 Al-EES에 주목했다. 리튬이온배터리보다 에너지밀도가 ㎏당 5배 이상 높으면서도 안정성이 우수하다. 이산화탄소 등 환경유해요소를 배출하지 않는다. 그러나 상용화를 위해서는 알루미늄의 부식, 대체산소 환원반응을 위한 촉매 등을 해결해야 한다. 연구팀은 효율적인 전자수용체와 부식방지제 역할을 동시에 수행하는 과황산염(S2O82-)을 Al-EES의 양극액으로 활용했다. 이를 통해 양극설계를 단순화했다. 화학반응을 돕는 플라티늄이나 이리튬 등 고가의 촉매 대신 과황산염이 그 역할을 하도록 했다. 과황산염의 또다른 특징도 발견했다. 알루미늄을 음극재로 쓰면 부식으로 열화와 표면에 알루미늄 옥사이드가 증착되면서 제기능을 못하는데, 과황산염이 알루미늄 보호막 역할을 한다는 사실을 처음 확인했다. 테스트 결과 과황산염을 적용한 Al-EES의 에너지 밀도는 2천650Wh/㎏로 기존 Al-공기 배터리 (1,470Wh/㎏) 대비 1.8배 이상 증가했다. 김상재 교수는 "안정적인 전압출력(~2V)과 최대 방전 77시간을 기록했다"며 "새로운 개념의 전기화학적인 전력원 개발 아이디어를 실제 시스템으로 구현했다는 의미가 있다"고 설명했다. 김 교수는 "상용화 가능성을 염두에 두고, 향후 연구개발 사업을 계속 이어갈 계획"이라고 덧붙였다. 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구 지원 사업으로 수행됐다. 논문 제1저자는 제주대 나노재료 및 시스템연구실 에루말라이 비자야구말 연구원이다. 연구성과는 재료 분야 국제학술지 '어드밴스드 에너지 머터리얼스(Advanced Energy Materials)'에 화제 논문(hot article, 8월11일자 온라인)에 실렸다.

2024.10.07 12:01박희범

GM-CATL "5분 충전 200km 주행 LFP 배터리 개발"

GM의 중국 합작사와 CATL이 빠르게 충전할 수 있는 리튬인산철(LFP) 배터리를 발표하고 내년 신차에 적용하겠다고 밝혔다. 25일 중국 언론 타이핑양커지에 따르면 GM의 중국 합작법인인 SAIC-GM은 CATL과 공동으로 업계 첫 6C 초고속 충전 리튬인산철(LFP) 배터리를 출시한다고 밝혔다. SAIC-GM에 따르면 이 배터리는 단 5분만 충전하면 항속 거리를 200km 이상 늘릴 수 있다. 이 배터리는 내년부터 새롭게 업그레이드 될 얼티엄의 준900V 고압 배터리 아키텍처에 적용될 예정이다. 얼티엄은 GM이 자체 개발한 전기차 배터리 아키텍처다. 이 배터리에는 초전자 네트워크 양극 기술을 비롯한 다양한 기술이 적용돼 전기화학 반응 효율과 충전 효율을 향상시킨다. 동시에 2세대 흑연 고속 이온 링 기술 등을 통해 충전 및 방전 시간도 크게 단축시켰다. 흑연 고속 이온 링 기술은, 흑연 재료를 기반으로 한 이온 전도 메커니즘으로서, 흑연 시트와 이온 전도성 액체를 결합해 이온 전달 채널을 형성함으로써 이온의 빠른 전달과 저장을 가능케하는 것이다. 기존 리튬 이온 배터리와 비교했을 때, 흑연 고속 이온 링 기술이 더 높은 에너지 밀도와 더 긴 서비스 수명을 제공해 전기차의 주행 범위와 에너지 저장 시스템 저장 용량을 늘린다. 이 배터리에는 초고도전성 전해질 및 나노급 초박형 고체 전해질 인터페이스(SEI), 최적화된 고다공성 분리막 등이 적용돼 더 높은 에너지 밀도를 달성하고 사이클 안정성도 강화했다.

2024.09.26 08:21유효정

中 LFP 의존도 높아진다...74% 차지

중국 승용차 친환경차(전기차, 하이브리드차) 시장에서 리튬인산철(LFP) 의존도가 높아지고 있다. 22일 중국 자동차유통협회 승용차시장정보연석분회에 따르면, 8월 중국 자동차 시장에서 차량에 설치된 리튬 배터리 중 74%가 LFP였던 것으로 나타났다. 나머지 26%가 삼원계 배터리였다. 8월 삼원계 배터리의 차량 설치 용량은 12.GWh로 지난해 같은 기간 보다 12% 증가한 반면, 같은 기간 LFP 배터리 차량 설치 용량은 35GWh로 지난해 같은 달 보다 46% 증가했다. 8월 전체 리튬 배터리 설치량은 47GWh로 지난해 같은 기간 보다 35% 증가했지만 이같은 성장을 LFP 배터리가 이끌고 있는 셈이다. 1~8월 총 리튬 배터리 총 설치 용량은 292GWh로 지난해 같은 기간 보다 33% 늘었다. 배터리 기업별로 봤을 땐, 8월 CATL의 점유율이 46%, BYD의 점유율이 24%를 차지했으며, 두 기업의 점유율이 70%가 넘어 다른 후발 기업들을 큰 차이로 따돌리고 있다. 특히 BYD는 전면적인 LFP로의 전환을 실시하면서 CATL 등 다른 기업 대비 LFP 시장에서 입지를 다져가고 있다. 중국 시장에서 순수 전기 승용차용 배터리 수요가 올해 17% 증가한 반면 플러그인 하이브리드 승용차용 배터리 수요가 83% 증가하면서 높은 증가세를 보이고 있다는 점도 특징이다.

2024.09.24 08:40유효정

삼성전기, 초소형 전고체 배터리 첫 개발…고객사 테스트 돌입

삼성전기가 '꿈의 배터리'라 불리는 전고체 배터리 개발에 성공했다. 현재 웨어러블 시장을 겨냥해 고객사와 품질 테스트를 진행 중인 것으로 알려졌다. 23일 업계에 따르면 삼성전기는 최근 웨어러블 디바이스용 초소형 전고체 배터리를 세계 최초로 개발했다. 이번에 개발한 전고체 배터리는 산화물계 소형 전고체 배터리다. 에너지 밀도는 200Wh/L급의 업계 최고 수준이다. 이는 리튬 이온 배터리보다 작은 사이즈로도 동등 수준의 에너지 밀도를 구현한 것으로, 삼성전기는 현재 시제품 평가 등 고객사 프로모션을 진행하고 있다. 전고체 배터리는 충방전에 필요한 전해질을 불연성 고체로 사용해 안전하고, 외부 충격에 견고하며 다양한 형태로 제작할 수 있고 초소형 크기로도 구현할 수 있다. 내부에 얇은 판을 말아서 배터리를 만드는 리튬 이온 배터리는 초소형화 제품의 경우 판이 접히는 부분에 주름 발생할 수 있고, 충전시 내부 부피 팽창으로 여분의 추가 공간이 필요해 초소형화에는 한계가 있다. 삼성전기가 개발한 산화물계 전고체 배터리로 초소형화의 한계를 극복했다. MLCC 공정과 유사하게 전극과 고체전해질 재료를 얇게 인쇄해 번갈아 쌓아 올린 후 절단하기 때문에 제작과정에서 주름이 발생하지 않는다. 또한 충전시 부피 변화도 매우 작아 여유공간이 필요 없으며, 리튬이온전지에서 필요한 분리막도 필요하지 않아 초소형화 구현에 성공했다. 삼성전기는 산화물계 소형 전고체 배터리를 개발하는데 MLCC의 기술 노하우를 적극 활용했다. 삼성전기는 산화물계 전고체 배터리 관련 다수의 특허를 확보해 사업화를 대비해 왔다. 최근 3년간 해외에 출원한 특허 수는 40여건에 이른다.

2024.09.23 09:14장경윤

[유미's 픽] 배터리 화재로 '카톡 먹통' 또 될라…데이터센터, '열폭주' 방지 안간힘

SK C&C 데이터센터 화재로 인한 '카카오톡 먹통' 사태가 발생한 지 어느덧 2년여가 된 가운데 원인이 된 리튬이온배터리를 활용하고 있는 업체들의 대응 방안에 관심이 쏟아지고 있다. 최근 리튬배터리로 인한 화재가 빈번하게 발생하면서 데이터센터의 안전성에 대한 우려도 높아지는 분위기다. 20일 업계에 따르면 지난 2022년 10월 15일 발생 SK C&C 데이터센터 화재 원인은 비상 전원장치용 리튬이온 배터리 때문인 것으로 드러났다. 양극, 음극, 분리막, 전해액 등으로 구성되는 리튬이온 배터리는 분리막이 손상되면 양극과 음극이 접촉해 과열되면서 화재와 폭발이 일어난다. 또 불이 나면 다량의 불산가스를 발생시키기 때문에 진화 인력의 화재 현장, 특히 건물 내부 진입을 어렵게 만든다. 판교 데이터센터 역시 배터리에서 시작된 불이 주변 배터리 온도를 올려 '열폭주 현상'을 일으킨 탓에 화재를 진압하는 데만 8시간이 걸렸다. 이 일로 카카오는 최소 275억원의 피해를 입었다. 또 카카오톡뿐 아니라 데이터센터 화재로 서비스 이용에 제한을 받았던 카카오 T, 카카오게임즈 및 카카오엔터테인먼트의 콘텐츠 사용자 등에 대한 피해 보상도 지난해 6월 30일 완료했다. 이 일은 카카오의 이중화 조치가 미흡한 상태에서 카카오 주요 서버들이 모여 있는 SK C&C 데이터센터 내 화재가 발생했다는 점에서 파급이 컸다. 배터리 온도 등을 모니터링하는 시스템(BMS)이 제대로 작동하지 않은 데다 전원 공급이 끊어지고 무정전전원장치(UPS)도 작동되지 않았던 것이 피해를 키운 것으로 파악됐다. SK C&C는 리튬이온 배터리를 일부 UPS와 물리적으로 완벽히 분리하지 않았다는 점에서 질타를 받았다. 이에 과기정통부 등 정부 부처는 SK C&C에 시정조치를 내렸다. 이후 SK C&C는 ▲리튬이온 배터리 중 일부 납축전지로 교체 ▲화재 감지 솔루션 확충 ▲방화벽 강화 ▲전력 케이블 재배치 등 화재 예방 조치에 나섰다. 또 화재확산 방지포, 할로겐 가스 등 자동 소화 설비도 구비했다. SK C&C 관계자는 "납축전지는 리튬이온 배터리에 비해 효율은 떨어지지만 화재 위험성은 낮다"며 "화재가 발생한 판교 데이터센터 내부는 복구 작업 시 납축전지로 모두 교체했다"고 말했다. 이어 "대전 대덕 데이터센터도 리튬이온 배터리를 쓰고 있는데 화재 위험성이 상대적으로 낮은 리튬인산철 배터리로 교체하는 작업을 진행하고 있다"며 "효율은 조금 떨어지지만 화재 안전성을 높이기 위해 최선을 다하고 있다"고 덧붙였다. 화재 사고로 큰 피해를 입었던 카카오도 서비스 '안정성'을 강화하기 위해 지난해 9월 완공된 첫 자체 데이터센터에 24시간 무중단 운영이 가능하도록 전 시스템을 '이중화'시켰다. 또 사고에 따른 먹통 방지를 위해 대규모 서버를 차질 없이 운영할 수 있는 '무정전 전력망'도 갖췄다. 더불어 화재 조기 진화를 위한 대응 시스템 마련에도 신경을 썼다. 특히 UPS실, 배터리실에는 방화 격벽으로 분리 시공하고 모든 전기 판넬에 온도 감지 센서를 설치해 이상 온도 상승 시 즉각 대응하게 설계했다. 카카오 관계자는 "화재 진압이 매우 어려운 리튬 이온 배터리 화재에 대비해 화재대응시스템을 자체 개발 및 적용했다"며 "해당 시스템은 현재 특허 출원했다"고 말했다. 정신아 카카오 대표는 "왜 우리가 안전한 데이터센터를 지어야 했는지에 대해선 내부에서 '1015 사태'라고 부르는 SK 판교 데이터센터의 화재 사건이 뼈 아픈 이유가 됐다"며 "다시는 이러한 장애가 반복되지 않기 위해 철저하게 원인을 분석하고 이를 설계에 반영해 만든 결과물이 카카오 데이터센터 안산"이라고 강조했다. SK C&C, 카카오 외에도 자체 데이터센터를 운영하는 기업들도 리튬이온 배터리 화재에 대비하고자 앞다퉈 다양한 방안 마련에 나섰다. 삼성SDS는 서울 상암을 포함해 경기 수원, 동탄, 경북 구미, 강원 춘천 등 5곳에서 자체 데이터센터를 운영 중으로, 서버 이중화와 스토리지 백업 체계 구성을 기본 원칙으로 세워 화재 발생을 대비하고 있다. 이곳 역시 지난 2014년 경기 과천 데이터센터에 화재가 발생해 삼성 금융 계열사 등에게 엄청난 피해를 입힌 바 있다. 삼성SDS 관계자는 "국내 데이터센터는 물론 해외 11개 데이터센터 간에도 전 센터와 예비 시스템 자원을 보유한 DR(재해복구) 센터를 글로벌 백업 체계로 운영 중"이라며 "데이터센터 내 배터리실을 격실 구조로 하고 전기실과 분리 운영 중이며 배터리 온도를 주기적으로 모니터링해 화재 예방에 만전을 기하고 있다"고 밝혔다. 서울 상암, 가산과 부산 등에서 데이터센터를 운영 중인 LG CNS는 인공지능(AI) CCTV와 배터리 모니터링, 공기흡입형 화재감지기 등 다중 감시방식을 갖춰 화재 대응에 나섰다. 또 화재뿐 아니라 홍수, 정전, 지진 등 종합 재해 대응 매뉴얼도 갖추고 있으며 관할 소방서와 정기 합동 훈련도 실시하고 있다. 토종 클라우드 업체들도 화재 대응에 만전을 기하고 있다. 네이버클라우드는 재해 발생 시 컨트롤타워 역할을 하는 BCP(Business Continuity Plan, 업무연속성계획) 전담조직을 구성한다는 방침을 세워 주목 받고 있다. 또 1년에 2회 진행하는 BCP 모의훈련을 비롯해 연 1회 민관합동훈련, 월 1~2회 진행하는 운영안정성 점검 훈련 등 지난 10년간 약 200회 이상의 모의 훈련도 진행했다. 더불어 네이버웍스의 AI 업무 비서인 '웍스봇(WORKS Bot)'을 통해 임직원 간 커뮤니케이션, 가용 자원 파악 및 신속한 복구 등이 가능하도록 체계를 갖췄다. 웍스봇은 인프라 설비운영 전체직원을 대상으로 온·습도, 열 감지, 서비스 장애 등에 대한 정보를 실시간으로 전달한다. NHN클라우드는 광주, 판교 등에서 자체 데이터센터를 운영 중으로, 집적정보통신시설 보호 조치 이행에 준하는 화재진압설비를 갖추고 있다. 화재감지, 전산실 온습도, 냉동기 입출구 온도, 펌프 속도, 수배전실 전압·전력 등 데이터센터 내 모든 설비를 실시간 모니터링하며 화재 대비에 나선 상태다. 구체적으로는 배터리 분리격실 운영, 주 1회 이상 비상대응훈련 실시 등을 실행 중이다. 또 장비나 전력선 등이 과부하, 접촉 불량으로 절연 물질이 녹거나 열화 될 때 발생하는 미세한 연기를 실화재 발생 전 단계에서 강제 포집하는 '베스다 감지기' 등도 설치해 관리 안전성을 높이고 있다. 최근 배터리 화재 사고가 빈번해지자 정부도 데이터센터 관리에 적극 나서고 있다. 과기정통부는 지난 2022년 SK C&C 판교 데이터센터 화재 사고 이후 이듬해인 7월부터 방송통신발전기본법, 정보통신망법 개정안을 시행하고 한 달 전인 6월에 집적정보통신시설 보호지침을 마련했다. 특히 배터리 온도를 10초 간격으로 확인하고 배터리실엔 급속배기장치와 CCTV 설치를 의무화했다. 또 리튬배터리를 활용하는 민간 데이터센터 89개 시설을 대상으로 안전 점검도 진행 중이다. 업계 관계자는 "통상 리튬이온 배터리 화재는 '열 폭주' 현상에 의해 발생한다"며 "데이터센터 외에도 전기차, 전기자전거 등 사회 곳곳에 리튬이 사용되는 경우가 많아지고 있어 각별한 주의를 갖고 대응전략을 세워야 한다"고 조언했다.

2024.09.20 14:52장유미

김준형 포스코그룹 총괄 "이차전지 소재, 구조조정 대상 아냐"

"이차전지 소재는 대부분 신성장 사업이기 때문에 현재 그룹에서 진행하는 매각·정리와는 크게 관계가 없습니다. 실적이 조금 안 좋은 사업을 정리하는 수준이며, 이차전지 소재사업을 추진하는 동력은 아직 유효하다고 보시면 됩니다." 김준형 포스코그룹 이차전지소재 총괄(부사장)은 11일 국회의원회관에서 열린 '이차전지포럼' 창립총회가 끝난 후 '이차전지 소재 사업에서 추가 매각이 있을 것이냐'는 취재진 질의에 이같이 답했다. 최근 포스코퓨처엠은 OCI와 합작해 세운 피앤오케미칼 지분을 전량 매각했다. 피앤오케미칼은 배터리 음극재 코팅용 소재로 활용되는 고연화점 피치를 생산하는 곳이다. 앞서 포스코퓨처엠이 중국 화유코발트와 포항 블루밸리산업단지에 설립하기로 했던 전구체 공장 철회 소식이 맞물리며 포스코그룹 내 이차전지 소재 사업에 대한 축소 우려가 제기됐다. 지난 3월 장인화 회장 취임 후 포스코그룹이 수익성이 낮은 120개 사업 구조조정에 들어갔기 때문이다. 김 총괄은 고객과 물려 있는 부분에 있어 투자를 연기하는 부분들은 있지만, 큰 기조는 계획대로 진행한다고 강조했다. 김 총괄은 "화유와 CNGR 전부 미국 해외우려기업(FEOC) 규정을 피해서 한국에 투자를 결정한 것인데, 지분(25%) 규정 때문에 한국에 굳이 지어야 하는지 이유를 모르겠다는 입장이기 때문에 거기에 맞춰 조정한 것일 뿐 큰 이슈 변화는 없다"고 말했다. 이어 "(전기차)캐즘 때문에 고객 주문이 줄어 투자 속도를 조정하는 정도"라며 "오늘 포럼에서 많은 의원들이 지원을 약속해 주신 만큼 곧 해결되지 않겠냐"고 덧붙였다. 다만, 블루밸리 산업단지 등 향후 예정된 일부 투자들은 미국 대선 결과를 기다리고 있다. 미국 인플레이션감축법(IRA) 등 미국 정부 전기차 정책 변화에 따라 고객사들의 투자 규모가 달라지기 때문이다. 김 총괄은 "이번에 취소된 화유 외 나머지 부분에 대한 투자도 대선 결과에 따라 조정을 할 전망"이라고 밝혔다. 음극재 사업 어려움에 대해 김 총괄은 "상황이 안 좋은 것은 사실"이라며 "2년 뒤에도 안 되면 IRA 혜택을 못 받기 때문에 고객을 조금 더 확보하고 지금 BRM하고도 계약을 했기 때문에 2년 뒤 좋아질 것이기 때문에 그때까지 조금 버틸 생각이다"고 말했다. 한편, 포스코그룹은 이자천지 소재 원료로 활용되는 광물 투자에 집중하는 모양새다. 지난해 아르헨티나와 칠레 리튬 확보에 이어 최근 아프리카 탄자니아 등에서 천연 흑연 확보를 위한 투자를 단행했다. 김준형 총괄은 추가 투자 계획을 묻는 질문에 "이제 리튬 가격이 10달러는 조금 넘으니까 새로운 광산이나 염호를 잡을 절호의 타이밍"이라며 "칠레 쪽에도 비딩을 하는 상황이고, 호주쪽 새로운 광산도 들여다 보고 있다"고 답했다.

2024.09.11 14:35류은주

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