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'습식' 승부수 던진 솔리비스…전고체 배터리 상용화 성큼

지디넷코리아가 한국경제의 든든한 버팀목인 소·부·장(소재·부품·장비), 반도체·디스플레이, 배터리 등 핵심 기반 산업을 이끄는 [소부장반디배] 기업 탐방 시리즈를 새롭게 시작합니다. 유망 기업들의 정확하고 깊이 있는 정보를 전달해 드리겠습니다. [편집자주] 전기차 시장이 둔화하고 있지만, 차세대 배터리 기술 경쟁은 더욱 치열해지고 있다. 그 중에서도 가장 주목받는 것이 '전고체 배터리'다. 전고체 배터리는 기존 리튬 이온 배터리 보다 에너지 밀도는 높이고 화재 위험성은 낮춰 '꿈의 배터리'로 불리기도 한다. 국내 배터리 3사도 전고체 배터리 개발에 박차를 가하고 있다. 해외에서는 솔리드 파워 등 전고체 배터리 스타트업들이 활약 중이며, 국내에서도 관련 스타트업이 속속 등장하고 있다. 그중에서도 원천기술을 확보한 솔리비스를 향한 관심도 커지고 있다. 솔리비스는 전고체 배터리 핵심소재인 황화물계 고체 전해질을 생산하는 스타트업이다. 솔리비스는 국내에서 처음으로 전고체전지 국책과제 및 연구실을 운영한 한양대학교 신소재공학부 신동욱 교수가 2020년 창업했다. 신동욱 대표는 솔리비스의 경쟁력으로 20여년의 연구경험을 토대로 고체전해질 양산 원천기술과 국내외 관련특허 100여개를 보유하고 있다는 점을 꼽았다. 신 대표는 "우리가 확보한 양산 기술이 독창적이면서도 독보적이라 국내에서는 '최고'라는 평가를 받고 있다"며 "파일럿 생산된 제품의 성능이 다른 경쟁사 제품에 압도적으로 우수하다는 것이 고객사들로부터 검증이 됐다"고 말했다. 이어 "국내 최초 연구자로서 20년 넘는 연구개발 과정에서 쌓은 높은 이해도를 바탕으로, 산업의 향후 전개 방향을 예측하고 그에 맞춘 전략적 제품 로드맵을 구축하고 있다"고 덧붙였다. 솔리비스는 자체 개발한 생산공정인 '3세대 습식합성 양산플랫폼'을 적용해 고체전해질의 이온전도도를 높이고 생산원가 측면에서도 경쟁력을 높였다. "'습식' 합성 고체 전해질 성능 입증...업계 인식 달라지고 있다" 고체 전해질을 합성하는 방식에는 '습식'과 '건식'이 있다. 습식은 고체전해질 원료를 액체 용매에 녹인 후, 화학 반응을 통해 전해질을 생성하고 이후 용매를 증발·제거하는 방식이다. 건식은 용매를 사용하지 않고, 원료 분말을 바로 기계적 혼합·압축·소결 등을 통해 고체 전해질을 합성하는 방식이다. 솔리비스는 습식 합성법을 사용하는데, 신 대표는 '습식'이 기술적으로 대세가 되고 있다고 설명했다. 건식 대비 균일한 입자 크기 제어가 가능하고 대량 생산 시 공정 안정성이 높다는 이유에서다. 신 대표는 "대부분의 국내 업체들이 건식을 사용하기 때문에 처음에는 공급사에 납품할 때 편견에 많이 시달렸다"며 "하지만 제품 평가를 하자 시각이 완전히 바뀌어 오히려 지금은 상황이 역전돼 습식이 더 성능이 우수하다는 반응이 많아지고 있다"고 설명했다. 이어 "건식을 하던 업체들도 습식으로 넘어가는 분위기"라며 "이런 분위기가 작년부터 본격화해 올해 더 확대될 듯하다"며 "폴리머계·산화물계·황화물계 중 황화물계 전고체 배터리가 주류로 자리잡았듯이 습식 합성법으로 기술이 수렴될 것으로 보인다"고 자신했다. 하반기 본격 양산 개시해 매출 성장 자신감…상장 준비 차근차근 이차전지 시장 침체 속에서도 솔리비스는 꾸준히 투자 유치에 성공하며, 상용화를 향한 발걸음을 재촉하고 있다. 솔리비스는 현재 강원도 횡성군 우천산업단지에 연간 약 40톤 규모의 생산능력을 갖춘 대규모 고체전해질 생산 플랜트를 건설 중이다. 올해 상반기 내 초도물량 출고를 앞두고 있으며, 하반기 중에는 본격적인 양산에 돌입할 계획이다. 직원 규모도 연내 약 70명으로 늘릴 예정이다. 신 대표는 "올해 매출 50억원, 내년 200억원, 내후년 500억원을 예상하고 있다"며 "보수적으로 잡은 기준이며, 현재도 복수의 업체들과 공급을 협의 중"이라고 밝혔다. 기업공개(IPO)도 준비 중이다. 신 대표는 "주관사는 다 정해졌고, 적절한 상장 시기를 보고 있다"고 전했다. 그는 전고체 시장이 본격 개화하는 시점을 2030년으로 점쳤다. 신 대표는 "일본과의 특허 문제도 있기 때문에 2030년 이후 상용화하는 제품들이 많이 나올 것으로 보인다"며 "배터리 가격도 생각보다 빨리 내려가고 있기 때문에 2030년에는 경쟁력 있는 제품이 나올 것"이라고 전망했다.

2025.03.13 13:41류은주

시지트로닉스 "센서·GaN 반도체 사업 본격화…신규 팹 건설"

지디넷코리아가 한국경제의 든든한 버팀목인 소·부·장(소재·부품·장비), 반도체·디스플레이, 배터리 등 핵심 기반 산업을 이끄는 [소부장반디배] 기업 탐방 시리즈를 새롭게 시작합니다. 유망 기업들의 정확하고 깊이 있는 정보를 전달해 드리겠습니다. [편집자주] “고성능 센서로 스마트워치, 스마트링, 메디컬 시장 공략을 가속화할 계획입니다. 신규 사업인 질화갈륨(GaN) 전력 반도체 사업도 통신과 국방 분야로 확대하며 새로운 성장동력을 마련하고 있습니다.” 2008년 설립된 시지트로닉스는 정전기 방전용 ESD(Electro Static Discharge) 소자, 센서, 첨단 화합물 전력 반도체 기술을 보유하고 직접 생산까지 하며 특화반도체를 전문으로 하는 종합반도체(IDM) 기업이다. 지난해 8월 코스닥 시장에 상장됐다. 시지트로닉스의 주력 사업은 ESD로 지난해 기준 전체 매출의 64%를 차지한다. ESD는 전자제품에 정전기와 같이 갑작스러운 과도전압(Surge)에 노출되는 경우, 이를 억제해 전자기기 내부의 회로를 보호하는데 사용되는 소자다. 최근 회사는 매출 구조를 다각화하기 위해 고성능 센서 소자와 화합물 반도체 비중을 확대하고 있다. 특히 시지트로닉스가 기술 난이도가 높은 화합물 전력반도체에서 도전할 수 있는 배경에는 GaN 에피(Epi) 및 소자분야 박사인 심규환 대표의 역할이 크다. 심규환 대표는 38년간 화합물 전력반도체 분야에 몸담은 베테랑이다. 1986년 한국전자통신연구원(ETRI)에서 화합물 전력반도체 개발에 18년간 전념했다. 그는 1992년 미국 일리노이대에서 GaN 박사학위를 취득하며 세계적 수준의 기술력을 쌓아왔고, 2004년부터 2022년까지 전북대학교 반도체과학기술학과 교수로 재직했다. 또한 시지트로닉스는 15년 이상 반도체 설계 경력을 가진 전문 인력들로 구성돼 있어, 특화반도체 기술력에서 자신감을 보인다. 지디넷코리아는 이달 초 수원 나노기술원에 위치한 시지트로닉스 '수도권 사무소'에서 심규환 대표를 만나 미래 사업 계획에 대해 이야기를 나눴다. 이 곳은 시지트로닉스가 지난 2월 R&D와 세일즈를 강화하기 위해 마련한 거점이다. 센서 사업 확장…스마트워치·스마트링에 공급 확대 시지트로닉스는 고성능 센서 부문에서 신사업으로 BB-PD(Broad Band Photo Diode) 센서를 플립칩 방식으로 개발해 스마트워치와 스마트링 등 웨어러블 시장을 공략 중이다. 회사는 지난해 세계 1위 스마트폰 제조사의 스마트워치에 심박수와 산소포화 등을 측정하는 센서를 공급하는 성과를 냈고, 올해는 해당 기업의 스마트링에도 센서를 공급하며 입지를 다졌다. 그 결과 시지트로닉스의 센서 매출 비중은 지난해 8.6%에서 올해 상반기 13.3%로 눈에 띄게 상승했다. 심 대표는 “현재 고객사의 차세대 스마트워치에 이원화 방식으로 센서를 공급하기 위해 퀄테스트를 진행 중이며, 내년 후속 모델을 위한 센서도 개발하고 있다”라며 “센서 공급 물량을 지속해서 늘리는 것을 목표로 한다”고 말했다. 그는 이어 “최근에는 IR 이미터(Emitter) 센서를 개발해 고객사에 샘플을 제공했고, 내년부터 본격적으로 양산 판매를 시작할 예정이다”고 덧붙였다. IR 이미터 센서는 적외선 발광소자(LED)의 일종으로, 빛이 물체에 반사되거나 물체를 통과하는 것을 감지하는 센서다. 로봇, 스마트폰 등에서 장애물 감지, 제스처 인식, 거리 측정 등에 활용될 수 있다. 더 나아가 시지트로닉스는 센서 사업을 의료용 웨어러블 시장으로 확장할 계획이다. 심 대표는 “아직까지 의료 분야에서 스마트워치와 스마트링의 사용률은 낮지만, 향후 환자 추적 관찰용으로 병원에서 웨어러블 디바이스를 의무적으로 사용할 가능성이 높다”며 “의료용 웨어러블 시장 공략을 위해 다양한 센서 개발을 추진하고 있다. 아울러 로봇도 센서 수요가 빠르게 늘고 있는 신시장으로 주목된다”고 설명했다. 전력반도체 사업 본격화…신규 팹 내년 건설 시지트로닉스는 반도체 생산 핵심기술 중 하나인 에피(Epi) 기술과 전라북도 완주에 자체 6인치 웨이퍼 팹을 보유하고 있다는 것이 강점이다. 에피 공정은 실리콘(Si), SiC(실리콘 카바이드), GaN(갈륨 나이트라이드) 소재로 만들어진 웨이퍼 위에 추가적으로 다른 결정 구조를 갖는 박막을 성장하는 공정을 의미한다. 회사는 자체 파운드리 라인인 M-FAB(멀티 프로젝트 팹)에서 ESD, 센서, 국방용 전력반도체, 화합물 반도체 등을 모두 생산하고 있다. 최근 시지트로닉스는 화합물 반도체 사업 확장에 나서면서 전북 익산에 부지를 추가로 확보하고 신규 팹을 증설하기로 결정했다. 신규 팹은 내년 건설을 시작해 2026년부터 화합물반도체를 주력으로 양산할 계획이다. 심 대표는 “화합물 반도체 사업을 확대하기 위해 전공정 및 후공정 장비를 지속적으로 추가하며 생산라인을 구축하고 있다”며 “현재 일부 물량은 근처 협력사를 통해 생산 중이며, 내후년 공장이 완공되면 생산량을 크게 늘릴 수 있을 것”이라고 말했다. 시지트로닉스는 국내에서 유일하게 갈륨아세나이드(GaAs), GaN(갈륨 나이트라이드), 갈륨옥사이드(Ga2O3), 실리콘카바이드(SiC) 등 화합물 반도체 기술을 보유한 기업이다. 그 중에서 GaN을 미래 먹거리로 낙점했다. 심 대표는 “GaN을 기반으로 전력반도체와 RF(Radio Frequency) 소자에 주력할 계획”이라며 “GaN 전력반도체는 수요가 높은 데이터센터 전력 시스템, 재생에너지 시장을 적극 공략하고, GaN RF 소자는 무선 및 위성 통신기기, 레이다와 같은 국방 분야 등을 타겟하고 있다”고 말했다. GaN 전력 반도체는 데이터센터 전력 시스템에서 전력 소모를 줄여줄 뿐만 아니라, 서버의 발열을 낮춰 냉각 비용 절감 효과도 있어 빠르게 성장 중이다. 시장조사업체 욜디벨롬먼트에 따르면 GaN 소자는 2021년 1억2천600만 달러에서 2027년 20억 달러로 연평균 59%의 고성장이 예상된다. 내년 매출 최대 2배 증가 전망...해외 영업 강화 시지트로닉스는 올해 매출이 전년 보다 늘어나고, 내년에는 올해 보다 큰 폭의 증가세가 예상된다고 밝혔다. 심 대표는 “내년 흑자전환을 위해서 최선을 다할 것”이라고 강조하며 “ESD 매출이 지속적으로 증가하고 있고, 센서 부문에서도 본격적인 매출이 발생하기 시작했다. 또 신제품 센서 출시가 예정돼 있어 내년 매출이 올해보다 최대 2배에 이를 가능성도 있다”고 전망했다. 또한, 최근 K-국방산업이 급격히 성장하는데 역외수출금지의 통제가 심화됨에 따라 다양한 군용 특화반도체의 국산 자립화용 M-FAB을 유일하게 보유한 회사로서 장기적 성장도 기대된다. 시지트로닉스는 신규 고객사 확보를 위해 해외 영업을 강화할 방침이다. 심 대표는 “지금까지 해외 현지 에이전시를 통해 영업 활동을 해왔지만, 더 적극적인 고객사 확보를 위해 중국 등지에 해외 영업사무소 개소를 검토하고 있다”고 전했다.

2024.11.13 14:00이나리

"전력제어 기술로 배터리 완성도 정밀 검증…中 기업과 경쟁 자신 있다"

지디넷코리아가 한국경제의 든든한 버팀목인 소·부·장(소재·부품·장비), 반도체·디스플레이, 배터리 등 핵심 기반 산업을 이끄는 [소부장반디배] 기업 탐방 시리즈를 새롭게 시작합니다. 유망 기업들의 정확하고 깊이 있는 정보를 전달해 드리겠습니다. [편집자주] “장비를 납품받은 고객사가 써 본 뒤 100% 만족하는 건 어려운 일입니다. 싸다고 중국산을 구매했다가 애로사항을 제대로 해결받지 못하거나, 유지보수 비용이 장비 단가보다 더 나왔다는 고객사들이 적지 않습니다. 중국으로 빠져나간 국내 기업 수요가 우리에게로 돌아오기도 합니다.” 홍찬희 그린파워 상무는 회사가 중국 경쟁사 대비 강점을 갖추고 있다며 자신감을 피력했다. 소부장 영역은 분야를 막론하고 중국 기업들이 압도적인 가격 경쟁력을 무기로 입지를 넓히고 있어 국내 기업들에 대한 위기론이 커지는 추세다. 그러나 고객사가 납품받은 장비를 사용하는 과정에서 중국 기업의 한계를 느낀 사례가 많아 우기 기업들이 기술력만 갖추고 있으면 충분히 경쟁 우위를 유지할 수 있다는 얘기다. 그린파워는 무선 전력 기술을 토대로 반도체, 디스플레이 물류 공정에 필요한 장비를 납품하면서 성장해온 기업이다. 이후 배터리 테스트 장비, 전기차 충전기 등으로 사업 분야를 확장했다. LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 국내 배터리셀 3사도 고객사로 두고 있다. 홍찬희 상무는 “배터리 기업들은 말이 잘 통하고, 회사의 니즈를 제때 빨리 반영해줄 수 있는 장비 업체를 선호한다”며 “중국 기업 중 경쟁 상대가 많이 있지만, 전달받은 요구사항에 신속히 대응할 수 있는지를 본다면 우리 회사가 경쟁력이 있다”고 자신했다. 특히 공장에서 제조된 배터리를 출고하기 전 이상 여부를 테스트하는 장비인 만큼, 고객사의 양산 물량을 좌우한다는 점에서도 장비에 대한 신뢰도가 매우 중요하다고 강조했다. 그린파워는 한국전기연구원에 재직하던 조정구 대표를 비롯해 전력 제어 전문가들이 모여 1998년 세운 기업이다. 전력제어 분야에서 업력만 26년인 셈이다. 반도체, 디스플레이 물류 공정에 필요한 무선 전력 장비 사업에 진입하게 되면서 사세가 크게 성장했다. 주로 일본 기업들이 담당하던 영역이었지만, 코로나19 이후 일본에서 이를 수출 제한 품목으로 지정하면서 본격적으로 기회를 얻게 됐다. 제품 공급에 물꼬를 튼 뒤에는 장비 성능 및 안정적인 양산 역량을 인정받으면서 고객사를 늘려왔다. 추가 성장 동력을 마련하고자 눈여겨 본 것이 배터리 장비 시장이다. 국내 제조사의 경쟁력이 우수하고, 장기적으로 전망이 긍정적이라는 판단 하에 지난 2019년 시장에 진입했다. 그린파워가 공급하는 배터리 테스트 장비는 포메이션, 사이클러, 인스펙터 등이 있다. 포메이션은 양산 공정에서 제조된 배터리 셀을 충·방전해 활성화하면서 배터리 성능을 검증하는 장비다. 사이클러는 만들어진 배터리가 보장하는 수명 동안 원활히 동작하는지 검사하는 장비로 쓰인다. 배터리 모듈과 배터리 팩의 불량 여부를 검사하는 인스펙터 외, 배터리 폭발 가능성이 있는 극한 환경을 조성해 내구도를 살피는 검사 장비도 공급 중이다. 홍 상무는 "배터리셀 안정성을 유지하면서 충·방전 속도(C레이트)를 높게 잡을 수 있으면 전기차 급가속 또는 급속 충전 등에 유리하다"며 "고전압, 고용량 배터리가 많아지고 있어 저희 시험 장비가 다루는 전압과 전류 최대치도 커지고 있다"고 설명했다. 배터리 테스트 장비를 고도화하기 위해선, 고도의 전력 정밀 제어 기술이 따라야 한다. 높아지는 전압에 따라 안전성을 확보할 기술이 필요하고, 이런 기술력이 미진할 경우 사고로 직결될 수 있기 때문이다. 회사 설립의 기반이 된 전력 제어 기술은 배터리 시험 장비에서도 톡톡히 활용되고 있다. 홍 상무는 "배터리에 전력을 공급하고, 남은 에너지를 방전시키는 과정에서 기본이 되는 기술"이라며 "배터리는 기술 혁신이 계속 일어나고 있는 분야이고, 고객사들은 매우 정밀한 수준으로 전압과 전류를 인가하는 기술력을 더욱 요구하고 있다"고 했다. 미드니켈 등 배터리 신제품들이 등장하고, 더불어 에너지저장장치(ESS) 시장이 확대되는 등 다양한 배터리 제품 수요가 증가함에 따라 시험장비에 대한 고객사 수요도 다양해지고 있어 이에 대응할 방침이라고도 첨언했다. 그린파워는 전기차 충전기 사업도 추진 중이다. 현재 시장에선 유선 충전기가 활발히 쓰이고 있지만, 장기적으로 기술 진보, 규제 완화 등이 이뤄지면 무선 충전도 쓰이게 될 것이란 관측이다. 이렇게 되면 무선 전력 제어에 강점을 지닌 기업으로서 시장에서 경쟁력을 가지게 될 것으로 기대했다. 홍 상무는 "전기차 무선 충전은 반도체 라인용 무선 전력 장비와 기술이 유사하다"며 "전기차가 내연차를 대체하는 추세인데, 편의성이 더 큰 무선 충전이 점차 많이 활용될 것"이라고 전망했다.

2024.10.02 10:48김윤희

캐즘에도 끄덕 없는 에코앤드림...전구체 전문기업 전환 박차

지디넷코리아가 한국경제의 든든한 버팀목인 소·부·장(소재·부품·장비), 반도체·디스플레이, 배터리 등 핵심 기반 산업을 이끄는 [소부장반디배] 기업 탐방 시리즈를 새롭게 시작합니다. 유망 기업들의 정확하고 깊이 있는 정보를 전달해 드리겠습니다. [편집자주] 전기차 캐즘(일시적수요둔화) 영향으로 배터리 관련 상당수 업체들이 실적 타격을 입고 있지만, 오히려 성장세를 보이는 기업들도 있다. 에코앤드림이 대표적이다. 에코앤드림은 설립 초기 환경 에너지 촉매 사업에 주력해왔다. 미래 성장 사업으로 전구체 사업을 낙점하고 2008년부터 연구개발(R&D)에 착수했다. 2014년부터 622전구체와 미드니켈 전구체 등을 양산하면서 이차전지 소재 사업을 키워나가고 있다. 그결과 에코앤드림은 올해 상반기 역대 최대 실적을 기록한데 이어 연내 흑자 전환을 목표로 하고 있다. 충북 청주 본사에서 만난 김태민 에코앤드림 부사장(연구소장)은 연내 흑자전환 목표에 자신감을 보였다. 김태민 부사장은 "1분기는 아쉬운 적자였고, 2분기 손익분기점(BEP)이 나오고 3·4분기에는 이제 흑자전환의 모습도 보여드릴 수 있을 것 같다"고 말했다. 새만금공장이 가동되는 내년부터는 전구체 관련 연간 매출이 더욱 오를 전망이다. ■ 촉매 기술 기반으로 시작한 '전구체' 주력사업으로 자리매김 에코앤드림은 2004년 자동차용 배기가스 정화용 촉매 및 시스템(매연저감장치)를 개발·제조해 판매하는 환경 에너지 촉매기업으로 출발했다. 하지만 2020년을 기점으로 정부의 관련 예산이 줄면서 실적이 악화됐다. 그래서 택한 신사업이 바로 '전구체'다. 김태민 부사장은 "촉매 합성 기술과 연구 및 제조에 쓰이는 설비들은 연구 인프라의 80%가 전구체 합성 분야에서도 활용할 수 있을 정도로 유사성이 높다"며 "공정도 유사점이 많기 때문에 새로운 성장 도약을 위한 신사업으로 이차전지 소재 전구체 연구개발을 2008년부터 시작했다"고 설명했다. 이어 "기술 유사성을 토대로 촉매 글로벌 회사들(BASF, 유미코어 등)도 이차전지 소재 사업인 양극재나 전구체 사업을 영위하고 있지만, 전구체를 대규모로 양산하는 것은 다른 영역"이라며 "전구체는 금속 재료들이 합성과정을 거쳐 하나의 화합물이 되는 화학반응을 전제로 하기 때문에, 원하는 전구체 형상대로 대량 생산을 하기 쉽지 않기 때문에 진입장벽이 있다"고 부연했다. 신사업 성과는 올해부터 본격화되고 있다. 상반기 전구체 매출은 약 287억원으로 전체 매출의 60%를 차지했으며, 촉매 매출은 약 169억원을 기록했다. 내년에는 전구체 매출 비중이 더욱 커질 전망이다. 그는 에코앤드림 전구체 사업의 경쟁력은 고객사가 요구하는 형상과 물성에 맞는 전구체를 제조할 수 있다는 점이라고 강조했다. 김 부사장은 "현재 전기차 성장으로 시장에서 요구되는 전구체 콘셉트 또한 다양해지고 있다"며 "하이니켈 구조적 안정성 개선을 위해 회분식 공법 제조 기술을 통해 균일한 크기의 입도 분포를 가진 제품을 제조할 수 있으며 입자가 작고 균일한 소입경 및 형상과 물성이 제어된 특수 대입경 전구체 제조기술을 보유하고 있다"고 말했다. 국내 대부분 전구체 기업은 다운스트림에 속하는 밸류체인에 종속돼 있어 전구체 공급 포트폴리오를 구성할 때 해당 밸류체인 눈치를 볼 수밖에 없으나 에코앤드림은 밸류체인 종속성에 있어서 자유롭다는 점도 경쟁력으로 꼽았다. 김 부사장은 "여러 기업들과 협력할 수 있고 나아갈 수 있는 확장성이 크다"며 "유수의 글로벌 이차전지 업체들과 함께 샘플평가 등 협력을 하며 기술 레퍼런스를 확보하고 있다"고 했다. 향후 양극재로 사업을 확대할 계획이 없다는 입장도 분명히했다. 김 부사장은 "전략 고객이 없다보니 원하는 곳에 공급할 수 있는데, 양극재까지 하게 되면 전방과 후방 경쟁관계에 돌입해 지금 상황에서는 크게 도움이 되지 않는다"며 "전구체만 집중할 예정"이라고 밝혔다. ■ 전기차 정체 등 대내외적 불확실성에도 성장세…새만금공장 가동 준비 '한창' 전구체는 양극재 원재료로 전체 배터리 원가의 30%를 차지할 정도로 산업적인 중요성이 높다. 미국 정부 인플레이션감축법(IRA)에 따른 전구체 국산화 요구도 커지면서 에코앤드림은 전구체 시장에서 존재감을 빠르게 키워나가고 있다. 에코앤드림은 지난 1월 유미코어와 5년간 하이니켈 전구체 장기공급계약을 맺었다. 이와 함께 기존 청주공장만으로는 계약물량을 이행하기 어려워 새만금에 약 4만5천평 규모 부지를 매입하고 전구체 공장 증설을 시작했다. 연말 준공 예정을 목표로 한다. 김 부사장은 "빠른 가동을 위해 인력 수급과 새만금 전구체 램프업 기간 단축에 많은 노력을 기울이고 있다"며 "청주공장과 새만금공장에 들어가는 라인이 같아 청주공장에서 겪은 시행착오를 바탕으로 좀 더 빠르게 램프업 할 수 있을 것으로 생각된다"며 "새만금에 투입되는 인력들은 현재 청주공장에서 근무하며 트레이닝 하고 있으며 가을부터 새만금으로 이동해 근무할 예정"이라고 밝혔다. 에코앤드림은 우수 연구인력을 확보하기 위해 다양한 대학들과 산학 연계 프로그램을 진행하며 네트워크를 강화하고 있다. 새만금 공장 같은 경우 신규 설비를 도입하고 카페테리아, 탁구장, 헬스장, 북카페 등 휴게 공간과 체력증진 공간을 조성했다. 에코앤드림은 국내외 이차전지 소재 기업들이 캐즘 여파로 실적 부진을 겪는 것과 대비되는 모습이다. 캐즘에도 오히려 고객사 요청이 버거운 상황이다. 김 부사장은 "공급사마다 다르겠지만, 저희는 이제 막 생산을 시작했기 때문에 하나의 공급사를 만족시키기에도 부족한 양이기에 캐즘이 와닿지 않는다"며 "IRA 역시 굉장한 기회로, 오히려 공급일정을 앞당겨달라해서 힘든 상황"이라고 전했다. 이러한 성장세를 바탕으로 에코앤드림은 중장기적으로는 새만금 부지 전체를 활용하는 것을 목표로 한다. 김 부사장은 "매입한 새만금 부지는 총 10만톤 CAPA 전구체 공장을 증설할 수 있다"며 "2030년 기준 10만5천톤 규모 전구체 생산능력 확보를 목표로 한다"고 밝혔다. 이어 "CAPA를 확보하기 위해서는 고객사 확보(확정적인 계약)를 전제로 한다"며 "현재 다양한 글로벌 업체들을 통해 샘플 대응을 진행 중"이라고 덧붙였다. 미국 IRA에 따른 전구체 공급 부족과 원료 공급망 안정화를 위해 국내 대기업들은 배터리 공급망 내제화를 위해 투자 진행하고 있다. 에코앤드림도 IRA 수혜 기업 중 하나다. 다만, 올해 미국 대선 결과에 따른 IRA 폐지 우려도 있다. 이에 대해 김 부사장은 "에코앤드림은 순수 한국 자본과 기술을 토대로 전구체를 생산하고 있다"며 "IRA가 폐지될 확률은 낮다는 것이 업계의 중론이며, 전기차 세액공제 요건을 기존보다 더 엄격하게 적용하는 등 약간의 재조정은 있을 수 있을 것으로 본다"고 답했다. ■ 차세대 전구체 개발에 집중...미드니켈 양극재용 차별화 에코앤드림은 차세대 전구체 개발도 동시에 진행하고 있다. 기존 하이니켈 전구체 제조기술력을 기반으로 니켈 함량이 90% 이상으로 극대화한 울트라 하이니켈 양극재용 전구체를 개발 중이다. 김태민 부사장은 "기존 하이니켈 대비 니켈 비중을 50~60%대로 낮추고, 상대적으로 저렴한 망간 비중을 높인 고전압 미드니켈 양극재용 전구체를 개발하기 위해 차별화된 공정 개발과 제품화를 진행 중"이라며 "고가 코발트를 최소화하거나 사용하지 않는NMx 양극재용 전구체와 상대적으로 고전압 특성을 가지며, 중국 중심 LFP 보다 에너지 밀도가 약 30% 높아 향후 중저가형 전기차 시장에 적합한 하이리튬망간(HLM) 전구체를 연구개발하고 있다"고 밝혔다. 이어 "차세대 황화물계 전고체 전지용 양극재 개발 수요에 대응하기 위한 고전압 단결정 전구체 연구 개발도 진행 중"이라고 덧붙였다. 이밖에도 에코앤드림은 촉매 원천 기술을 활용해 다양한 사업 확장을 검토하고 있다. 김 부사장은 "수전해 촉매와 청정수소 생산용 암모니아 개질 촉매 등 그린수소와 관련한 촉매도 향후에 개발 가능하다"며 "전구체 사업 성장에 온 힘을 쏟고 있는 만큼 촉매 기술은 추후 다양한 사업의 기회를 창출 할 수 있는 확장성 있는 기초기술"이라고 언급했다. 친환경 촉매 기업으로 성장해왔던 것처럼 리사이클 원재료 적용 친환경 전구체 연구개발(R&D)도 적극 나서고 있다. 그는 "폐배터리와 전구체 제조 과정에서 발생하는 스크랩에서 전구체 제조 원료를 추출해 다시 전구체 제조에 재사용하는 기술에 대해 연구하고 있다"며 "지난 6월과 7월 리튬이차전지 양극재용 하이니켈과 미드니켈 폐전구체 재생방법에 대한 특허를 출원했고, 새만금 공장에서 해당 설비와 기술 등을 활용할 예정"이라고 밝혔다.

2024.09.03 10:38류은주

네패스 "2.5D 첨단 패키징으로 AI 반도체 시장 공략"

지디넷코리아가 한국경제의 든든한 버팀목인 소·부·장(소재·부품·장비), 반도체·디스플레이, 배터리 등 핵심 기반 산업을 이끄는 [소부장반디배] 기업 탐방 시리즈를 새롭게 시작합니다. 유망 기업들의 정확하고 깊이 있는 정보를 전달해 드리겠습니다. [편집자주] “2.5D 패키징 기술로 AI 반도체 시장을 겨냥할 계획입니다. 내년 차세대 패키징 기술인 PoP(Package on Package) 본격 양산을 통해 AI 반도체 시장에서 경쟁력을 확보하게 될 것으로 기대됩니다.” 네패스 오창 사업장에서 만난 김종헌 네패스 반도체부문 최고기술책임자(CTO) 부사장은 패키징 기술 리더십에 대한 강한 자신감을 보였다. 올해 스마트폰 시장 회복과 AI 반도체 시장 성장에 힘입어 네패스는 기존 물량 회복과 신시장 확대에 대한 기대감이 커지고 있다. 1990년 설립된 네패스는 시스템반도체 패키징과 전자재료 사업에 주력하는 업체다. 국내 대다수 후공정(OSAT) 업체들이 메모리 패키징 사업에 집중하는 것과 달리 네패스는 비메모리 후공정에 주력하며 차별화를 이뤘다. 네패스는 2000년 WLP(웨이퍼 레벨 패키징) 양산 이후, 국내 최초로 FO-WLP(팬아웃-웨이퍼 레벨 패키징) 양산 기술을 먼저 확보하며 경쟁력을 입증했다. 현재 네패스 매출에서 글로벌 1위 스마트폰용 PMIC(전력관리반도체)가 큰 비중을 차지한다. 김 부사장은 “네패스는 규모로 경쟁하기 보다는 첨단 패키징에 특화하자는 전략을 세웠다”며 “예전에는 전공정(프론트엔드) 다음에 단순 어셈블리 패키지를 후공정(백엔드)라고 했지만, 네패스는 전공정 기술에 해당하는 범핑과 WLP, FOWLP 기술로 패키징을 하는 어드밴스드 패키징 파운드리 컴퍼니(Advanced packaging foundry company)를 지향하고 있다”고 설명했다. 김종헌 부사장은 27년간 경력을 쌓아온 반도체 패키징 전문가다. 그는 LG반도체, 현대전자(현, SK하이닉스)를 거쳐 네패스에서만 24년을 근무하며 첨단 패키징 기술 개발의 선도적인 역할을 해왔다. ■ RDL 인터포저 기반 AI 반도체용 2.5D 패키징 개발 추진 2.5D 패키징은 넓은 기판 모양의 인터포저 위에 반도체 다이(Die)를 수평 매칭하는 방식으로 여러 반도체를 하나의 패키지로 집적하는 기술이다. AI 반도체와 HBM을 하나의 패키지로 집적하는 데 주로 사용된다. 김종헌 부사장은 “네패스가 추진 중인 2.5D 패키지 기술은 두 가지 부분에서 성과가 나오고 있다”며, “현재 AI 반도체 국내외 고객들과 개발을 추진 중이며 대형 국책과제도 진행 중이다”고 전했다. 실제로 네패스는 지난 6월 미국 덴버에서 열린 '제74회 전자부품기술학회(ECTC)'에서 세계 최초로 개발한 8 레이어 RDL 인터포저 기술을 처음으로 공개됐다. 지금까지 업계에서 6레이어 RDL 기술은 사용돼 왔지만, 8레이어를 구현한 것은 네패스가 처음이다. 김 부사장은 “인터포저는 2.5D 패키징의 핵심 부품으로, 8레이더 RDL 구현은 고객에게 선택권을 더 다양하게 줄 수 있다는 점에서 의미가 있다”며 “실리콘 브릿지 기술을 적용하면 8레이어를 4대 1로 줄일 수 있어서 원가절감 측면에서 도움이 된다”고 설명했다. 네패스는 고가의 실리콘(Si) 인터포저 대신 팬아웃 공정을 활용한 재배선(RDL) 기술을 인터포저에 적용하면서 소형화와 가격 경쟁력을 확보할 것으로 기대한다. ■ 2.5D 기술과 첨단 PoP 플랫폼으로 신시장 공략 네패스가 새롭게 추진하는 또 다른 분야는 팬아웃 기술 기반의 PoP(Package on Package)이다. 김 부사장은 “네패스는 현재 개발 중인 2.5D 기술의 확장 플랫폼으로 첨단 PoP의 상용화를 추진 중이다.”고 말했다. 그 일환으로 네패스는 자율주행차용 라이다(LiDAR)와 헬스케어 시장도 공략한다. 김 부사장은 “현재 라이다 센서 제조업체와 PoP 품질 인증 중이고, 미국의 보청기, 엑스레이용 센서 업체와도 PoP 개발 공급을 긍정적으로 논의하고 있다”고 밝혔다. 또한 네패스는 스마트폰 애플리케이션 프로세서(AP) 시장에서 PoP 공급에 공격적으로 나설 예정이다. 연간 13~14억대의 출하량을 기록하는 스마트폰 시장은 규모가 큰 만큼 매출 측면에서 기대감도 크다. PoP 구조는 패키지 안에 여러 종류의 칩을 적층해서 모듈처럼 만들 수 있는 것이 장점이다. 이런 특징 때문에 아이폰의 AP에 적용됐다. TSMC는 PoP 구조를 FO-WLP(팬아웃- 웨이퍼레벨패키지)' 공법으로 개발해, 2015년 '인포(Integrated FO)-WLP'라는 자체 브랜드로 상용화했다. 애플이 TSMC에만 AP 제조를 전적으로 맡기는 이유 중 하나도 FO-WLP의 중요성 때문이다. 삼성전자도 갤럭시S24에 탑재된 '엑시노스 2400' AP에 FO-WLP를 도입하면서 패키징 방식에 변화를 줬다. FO-WLP은 플래그십용 AP에 적용된 데 이어 향후 미들레인지, 엔트리 AP로 확대될 것으로 예상되기에, 네패스에 새로운 기회가 될 것으로 보인다. ■ 기존 고객 물량 회복, 차세대 동력 확보…내년 실적 반등 원년 될 것 증권가에서는 네패스가 긴 터널을 지나 내년 실적 반등의 원년이 될 것이라고 전망한다. 실제로 네패스의 상반기 개별 영업실적은 전년 동기대비 흑자전환한 125억원을 기록하며 꾸준히 회복세를 보인다. 네패스는 앞서 언급한 고객사 외에도 미국 전력 반도체 전문 팹리스사로부터 AI 서버용 저전력 PMIC 패키징을 수주하면서 최근 양산을 시작했고, 내년에는 물량이 더 늘어날 것으로 전망한다. 네패스는 AI용 PMIC 양산 라인을 8인치는 올해 월 2만장까지, 12인치는 내년 1만 5천장까지 늘려나갈 계획이다. 김 부사장은 “올해 스마트폰 시장이 서서히 회복세를 보이고 있고, AI의 성장으로 반도체 시장이 좋아지고 있는 분위기”라며 “신규 고객사의 물량이 본격적으로 늘어나면 내년 실적에 긍정적인 영향을 미칠 것”이라고 말했다.

2024.08.23 10:10이나리

아이언디바이스 "오디오 반도체서 화합물 파워 IC로 영역 넓힌다"

지디넷코리아가 한국경제의 든든한 버팀목인 소·부·장(소재·부품·장비), 반도체·디스플레이, 배터리 등 핵심 기반 산업을 이끄는 [소부장반디배] 기업 탐방 시리즈를 새롭게 시작합니다. 유망 기업들의 정확하고 깊이 있는 정보를 전달해 드리겠습니다. [편집자주] “오디오용 반도체인 스마트파워앰프는 스마트폰에 이어 자동차, 혼합현실(XR) 헤드셋 시장에서 성장 가능성이 무궁무진합니다. 아이언디바이스는 오디오 앰프 외에도 오디오 햅틱, 화합물 전력반도체용 파워 IC에도 영역을 넓힐 계획입니다.” 박기태 아이언디바이스 대표는 지디넷코리아와 만나 사업 확장성에 대해 이 같이 밝혔다. 아이언디바이스는 국내서 유일하게 스마트폰용 오디오 반도체를 전세계에 공급하는 팹리스 반도체 기업이다. 이 회사를 이끌고 있는 박 대표는 주력사업인 오디오앰프 공급 물량 확대로 내년 매출이 올해보다 2배 증가한 297억원을 기록할 것으로 내다봤다. 삼성전자 시스템LSI 출신인 박기태 대표는 삼성전자와 페어차일드 반도체 출신 인력들을 주축으로 2008년 혼성신호 SoC 반도체 기업 아이언디바이스를 설립했다. 회사는 2017년 실리콘마이터스 계열사에 편입된 후, 2022년 오디오 부문이 독립돼 운영되고 있다. 오는 9월 상장 계획도 갖고 있다. ■ 스마트파워앰프, 매스형 스마트폰에 탑재 수 증가…자동차·XR은 신시장 아이언디바이스의 주력 사업은 매출의 90% 이상을 차지하는 오디오용 반도체(앰프)인 승압형 '스마트파워앰프 SoC(시스템온칩)'다. 회사는 자체 개발한 다양한 설계자산(IP)으로 구성된 스마트파워앰프 SoC 제품군을 보유하고 있다. 소프트웨어-하드웨어 융복합 시스템인 스마트파워앰프 시장은 미국 시러스로직, 텍사스인스트루먼트(TI), 중국 구딕스(NXP 오디오 사업부 인수), 아위닉 등 극소수 기업들이 경쟁하고 있다. 아이언디바이스는 국내 업체론 유일하게 이 시장에서 각축을 벌이고 있다. 아이언디바이스는 2017년부터 글로벌 스마트폰 1위 업체에 스마트파워앰프를 공급하며 오디오 반도체 시장 강자로 자리매김하는 데 성공했다. 지난해엔 오토모티브로 영역을 넓혀 대만 퀀타가 생산하는 자동차용 AI대시캠에 탑재되는 오디오 앰프를 공급하는 성과를 냈다. 오디오 반도체는 송수화뿐 아니라 게임, 음악, SNS, 동영상 등 다양한 시나리오에서 음원 재생 및 녹음 기능을 한다. 기기에 오디오 앰프 탑재 수가 많을수록 더 풍부하게 음원을 들을 수 있어서 스마트폰 및 태블릿에 탑재 수가 점차 늘고 있다. 통상적으로 매스(중저가형) 스마트폰에는 1~2개, 플래그십 스마트폰에는 2~3개, 태블릿에는 4개 이상 탑재된다. 최근 애플이 출시한 '맥북프로'에는 업계 최초로 오디오앰프 8개가 탑재돼 시장에서 주목받았다. 지난해 6월 출시된 레노버의 태블릿에도 8개가 탑재된 것으로 알려졌다. 다른 브랜드의 태블릿에도 오디오앰프 8개가 탑재될 가능성이 많다는 의미다. 애플은 또 올해 공간 오디오 구현을 위해 4개의 오디오 앰프가 탑재된 XR 헤드셋 '비전프로'를 출시하면서 오디오용 반도체 업계에서 XR은 새로 성장 동력으로 떠올랐다. 박기태 대표는 “전체 세트 시장에서 기기당 오디오 앰프 탑재 수를 늘리면서 공급할 수 있는 시장 규모가 크게 늘어나고 있다”라며 “아이언디바이스는 장기간 스마트폰 1위 업체에 공급해온 신뢰성을 바탕으로 향후 중화권 스마트폰 제조사 및 태블릿에도 스마트파워앰프 공급을 확대하는 것이 목표다”라고 말했다. 아이언디바이스의 스마트앰프 제품군은 ▲부스트 ▲하이부스트 ▲스마트PA 3종이다. 그는 “현재 고객사의 매스(중저가) 스마트폰에 부스트와 하이부스트 제품을 공급하고 있다”라며 “세계 최초로 예측형 제어기술을 적용한 하이부스트 제품 공급을 확대하고, 머신러닝 기술을 적용한 적응형 스마트PA도 플래그십 시장을 겨냥해 공급을 기대하고 있다”고 덧붙였다. ■ 새롭게 뜨는 '오디오 햅틱' 정조준…신사업 화합물 반도체 아이언디바이스는 미래 먹거리를 위해 오디오 햅틱 SoC 시장도 모색한다. 오디오 햅틱은 스마트폰과 스마트워치에서 음악과 진동이 알고리즘을 통해 일체화되어서 울리는 기능으로, 특히 게이밍 시장에서 각광받고 있다. 구글은 이 기술을 오디오결합햅틱(Audio-Coupled-Haptic)으로 표현한다. 오디오 햅틱은 반드시 하드웨어(반도체)뿐 아니라 소프트웨어 OS도 같이 구현되어야 한다. 또 스마트파워앰프 기술을 적용해 높은 진동력과 신뢰성을 보장해야 한다. OS를 자체 개발하는 애플은 일찍부터 오디오 햅틱 기능을 폰과 워치에 적용해 왔다. 박 대표는 “현재 오디오 햅틱 IP와 시제품을 확보하고 소프트웨어 개발과 개선 제품 개발을 진행중”이라며 “안드로이드 폰 시장에서 오디오 햅틱이 개화되는 시기는 이르면 내년 또는 내후년을 예상한다”고 말했다. 이어서 그는 “안드로이드 폰 시장은 OS 구현이 늦어지면서 안드로이드12 이후에야 오디오 햅틱 기능이 도입됐다. 구글은 이후 출시되는 픽셀폰에 오디오 햅틱 기능을 적용하고 있으며, 이 기술은 안드로이드 OS를 사용하는 다른 스마트폰 업체들도 사용할 수 있음을 의미한다. 유니티, 언리얼 등의 게임엔진 지원이 고도화된다면 사용자들의 경험을 통해 급성장할 것으로 전망한다”고 설명했다. 아이언디바이스는 신사업으로 실리콘카바이드(SiC), 질화갈륨(GaN) 등 화합물반도체에 최적화된 파워IC도 공급하고 있다. 글로벌 반도체 기업인 인피니언, 로옴, 온세미 등이 화합물반도체 전력소자에 주력하는 것과 달리, 아이언디바이스는 화합물반도체에 특화된 구동용 파워 IC와 지능형파워모듈(IPM)용 반도체를 만든다는 점이 차별화 포인트다. 박 대표는 “2017년부터 본격적인 SiC, GaN 전력반도체용 파워 IC 기술을 개발했다. 더 나아가 소자와 파워IC를 패키징한 IPM(SiP 및 모듈) 사업까지 확대할 계획”이라며 “최근 AI 성장으로 서버에서 사용되는 DC-DC 컨버터에서 GaN용 IPM 수요가 가장 많고, 구동 시장에서는 산업용 로봇, 산업용 모빌리티, 드론에서도 화합물반도체용 IPM 수요가 늘고 있어 이 시장을 공략할 계획이다”고 전했다. 이어서 그는 “전력반도체용 파워 IC 사업은 현재 매출이 나오고 있지만, 최소 2~3년 후에 의미 있는 숫자의 매출이 나올 것으로 기대한다. 화합물반도체용 파워 IC는 일반 반도체용 파워 IC 보다 단가가 높아 수익성이 더 좋다”고 덧붙였다. ■ 상장으로 확보한 자금, R&D와 인력 충원에 사용 아이언디바이스는 9월 중 상장을 목표로 하고 있다. 상장을 통해 확보한 자금은 기술 경쟁력을 높이기 위해 R&D와 인력 확충에 사용할 예정이다. 박 대표는 “반도체 테스트 장비와 EDA 소프트웨어 구입에도 사용할 계획”이라며 “반도체 테스트 장비를 구입하면 외주를 통해 제품 테스트하는 생산 단가를 줄일 수 있고, 일부 EDA 툴을 구매하면 해마다 들어가는 EDA 라이선스 비용을 절감할 수 있다”고 설명했다. 이어서 “중국 등 해외 시장에 진출해 고객사를 확보하고 현지에서 서비스에 대응하려면 인력 충원이 필요하다. 상장을 통해 기업 인지도와 이미지가 상승하는 것과 더불어, 안정적인 자금이 확보되면 현지에서 운영을 강화해 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 본다”고 전했다.

2024.08.20 15:14이나리

"화재 없이 오래 가는 바나듐이온 배터리로 ESS 판도 바꿀 것"

지디넷코리아가 한국경제의 든든한 버팀목인 소·부·장(소재·부품·장비), 반도체·디스플레이, 배터리 등 핵심 기반 산업을 이끄는 [소부장반디배] 기업 탐방 시리즈를 새롭게 시작합니다. 유망 기업들의 정확하고 깊이 있는 정보를 전달해 드리겠습니다. [편집자주] 최근 배터리 산업의 새 성장 동력으로 에너지저장장치(ESS) 시장이 주목받고 있다. ESS가 공급이 불안정한 재생에너지, 안정적인 서비스가 중요한 인공지능(AI) 데이터센터를 위한 필수 보조 장치로 각광을 받고 있어서다. 배터리가 필요한 다른 영역과 마찬가지로 ESS도 대규모 확산을 위해선 성능 저하, 폭발에 따른 화재 위험 등 문제를 해결해야 한다. 삼원계 배터리, 리튬인산철(LFP) 배터리 등 현재 쓰이는 리튬이온 배터리들은 이런 문제를 완벽히 극복하진 못했다. 스탠다드에너지가 세계 최초로 개발한 '바나듐이온 배터리'는 이런 리튬이온 배터리의 단점을 모두 해결했다. 고효율에 장수명을 지원하면서도 수급이 용이한 소재인 바나듐을 택했고, 물을 전해액으로 사용해 화재 위험을 없앴다. ■ LFP 뛰어넘는 ESS 특화 배터리 개발…"수율도 고도화" 김부기 스탠다드에너지 대표는 카이스트에서 기계공학 학사, 석사, 박사 학위를 취득했다. 에너지 관련 신소재 연구를 하다 지난 2013년 회사를 설립했다. 김 대표는 창업 초기엔 바나듐 플로우 배터리 개발에 집중했다. 기존 리튬 배터리와 다른 독특한 아이템이면서도, 단일 소재로 배터리 제작이 가능하다는 이점을 염두한 판단이었다. 그러나 제품 특성상 낮은 에너지 효율, 복잡한 구조, 비싼 단가 등 한계에 부딪혔다. 한때 대기업들도 바나듐 플로우 배터리를 연구했으나 끝내 리튬 배터리를 대체하지 못한 이유다. 김 대표는 바나듐 플로우 배터리의 성능 한계를 극복할 신소재 배터리를 연구하다 우연히 바나듐이온 배터리를 개발했다. 바나듐이온 배터리의 장점을 고려하면 현재 ESS 시장에서 주목받는 LFP 배터리보다도 경쟁력이 앞선다고 자신했다. LFP 배터리는 삼원계 배터리 대비 저렴하면서도 구조적으로 안정성이 좋아 화재 위험으로부터 비교적 자유롭다고 평가된다. 그러나 ESS가 외진 곳이 아닌 도시에서도 활발히 설치되려면 화재 위험을 완전히 차단한 배터리가 필요하고, LFP는 그렇지 못하다는 지적이다. 김 대표는 “LFP 배터리 관련 화재 사고는 이미 사례가 있었고, 수명도 문제”라며 “저희가 운영한 ESS 기준으로 배터리 일일 충방전 횟수가 8번이었는데, 1년이면 3천번 가까이 충방전을 해야 하고 이 계산대로면 LFP 배터리는 1년 정도 쓰면 수명이 다한다”고 지적했다. 바나듐이온 배터리는 충방전 10만번 이상을 지원한다는 게 김 대표의 설명이다. 김 대표는 ”모든 ESS가 배터리 장수명을 요구하진 않는다"면서도 "고속 충방전이 필요한 특수 영역에선 긴 수명의 배터리가 필요해질 것”이라고 언급했다. 바나듐은 고른 지역에 매장량이 분포돼 있고, 철강 산업에서 활용하고 있어 공급망 접근도 수월한 편이다. 김 대표는 “공정이 단순해 비용 절약도 되고, 재활용도 용이하다”며 "동일 생산량 생산 시점 기준 리튬 배터리보다 원가가 훨씬 낫다"고 덧붙였다. 지난해 바나듐이온 배터리 관련 표준이 마련되면서 본격적인 사업화 발판이 갖춰졌다. 김 대표는 “표준이 있는 나머지 배터리 4종은 역사가 30년 이상인 데 반해 바나듐이온 배터리는 역대 최단 기간에 표준화됐다”고 했다. 최근 이차전지 제품 인증도 통과했다. 김 대표는 “공장에서 제대로 제품을 생산하고 있는지 외부 심사위원이 평가를 거치고, 생산된 배터리 중 임의 추출한 제품이 기준 미달 없이 통과해야 한다”며 “이 심사 결과들을 전문위원들이 심사해 배터리의 안전성과 성능, 기업의 생산 역량을 평가하는 단계를 거쳐 받은 것”이라고 설명했다. 해외 인증 절차도 밟고 있어 이르면 내년께 획득할 것으로 내다봤다. 배터리 업계에선 제품 개발 이후 안정적으로 양산을 이뤄내기까지 상당한 공수가 든다고 본다. 대량 생산 과정에서 다양한 시행착오가 발생하고, 이를 적절히 해결하는 것이 쉽지 않기 때문이다. 스탠다드에너지도 이런 측면에 있어선 경험이 길지 않다. 생산 역량을 끌어올리기 위해 택한 방법은 공정 설계를 간소화하는 것이었다. 김 대표는 “리튬 배터리에 필요한 클린룸, 건식 공정이 없고, 상대적으로 공정이 짧고 간소화 돼 있다”며 “설계 허용 오차 측면에서도 생산이 용이하도록 공정을 설계했다”고 밝혔다. 김 대표를 비롯해 기계공학 설계 전문 인력이 회사에 다수 포진해 있다고도 덧붙였다. 이런 노력으로 수율을 일정 수준까지 올렸다. 지난해 기준 생산량은 32만9천개를 기록했다. 생산되는 배터리는 QR코드 기반으로 이력이 관리돼 문제가 발생 시 역추적이 가능한 체계를 갖췄다. ■ 급속 충방전 필수 'AI 데이터센터' 시장 공략 계획 스탠다드에너지는 바나듐이온 배터리의 경쟁력을 인정받아 롯데케미칼, 엘비인베스트먼트, 소프트뱅크벤처스 등으로부터 1천200억원 가량을 투자받았다. 제품 주 공급처로는 AI 데이터센터용 ESS 시장을 집중 공략할 계획이다. 김 대표는 “기존 데이터센터와 AI 데이터센터가 다른 점은 전력 상 변동성이 크다는 것”이라며 “AI 이용자는 텍스트를 요청할 수도, 영상을 요청할 수도 있는데 이런 데이터센터를 ESS 없이 운영하면 전력 비용도 커지고 시스템 과부하로 손상이 생길 확률도 크다”고 했다. 전력 수요가 적을 때 에너지를 저장하고, 다량의 전력이 필요한 경우 즉각적으로 전력을 공급할 수 있는 ESS가 필요한데, 바나듐이온 배터리가 적합한 기능을 갖췄다고 강조했다. 김 대표는 “정전 시 즉각적으로 전력이 공급돼야 하는데 220V에 60hz인 우리나라 전력 체계를 고려하면 4밀리초 내 시간에 전력이 공급돼야 전원이 꺼지지 않는다”며 “바나듐이온 배터리는 리튬 배터리와 거의 동등한 속도로 충방전을 지원하는데, 리튬 배터리는 화재 위험과 수명 측면에서 한계가 있다”고 설명했다. AI 데이터센터 외 분산 에너지 시스템 구축, 건물에 태양광 발전 시스템을 갖춰 에너지를 기업이 수급하는 'RE100' 산업의 성장을 위해서도 ESS가 급속히 확산될 것으로 전망했다. 바나듐이온 배터리 잠재 시장이 풍부하다는 것이다. 스탠다드에너지는 급속한 수요 성장에 대응하기 위해 서드파티 생산도 검토하고 있다. 김 대표는 “리튬 배터리는 대기업 위주로만 형성된 시장인데, 기술에 대한 진입 장벽이 높아 잘못 만들면 사고가 발생할 여지가 있다”며 “바나듐이온 배터리는 검증된 공정으로 제조 역량을 갖춘 기업과 협력해 대량 생산이 가능할 것으로 보고 있다”고 말했다. 이어 “배터리 업계 신생 기업으로서 살아남을 방법으로 외연 확장이 현실적”이라며 “이 기술이 상업적으로 성공하기 위해선 많은 파트너사들을 확보해 생태계를 구축해야 한다”고 언급했다. 스탠다드에너지는 생산성을 10배 향상하는 프로젝트를 추진 중이다. 김 대표는 “프로젝트를 완료하면 배터리 대량 생산에 있어 긍정적 평가를 받게 될 것”이라고 했다.

2024.07.30 08:28김윤희

화재 막는 배터리 진단기술 뜬다...민테크, 상장 후 존재감 '쑥쑥'

지디넷코리아가 한국경제의 든든한 버팀목인 소·부·장(소재·부품·장비), 반도체·디스플레이, 배터리 등 핵심 기반 산업을 이끄는 [소부장반디배] 기업 탐방 시리즈를 새롭게 시작합니다. 유망 기업들의 정확하고 깊이 있는 정보를 전달해 드리겠습니다. [편집자주] "우리 회사 기술이 최고라고 자부는 하지만, 경쟁사가 앞으로 더 많이 나왔으면 좋겠습니다.“ 민테크 대전 본사에서 지디넷코리아와 만난 홍영진 대표는 회사 기술에 대한 자부심이 강했다. 홍 대표는 인터뷰 중 거침없고 직설적인 발언을 서슴지 않아 주변 직원들이 "이건 기사화하면 안 돼요"라고 만류할 정도였다. 하지만 장난스러운 모습에도 진중함이 엿보였으며, 길게 나눈 대화 속에서는 무엇보다 기술개발에 대한 그의 남다른 집념과 열정이 느껴졌다. 경쟁사가 많이 나왔음 한다는 것은 자칫 자신감이 넘치는 것처럼 보일 수도 있지만, 이는 배터리 진단 기술이 더 정밀해지고 시장이 크기 위해서는 보다 많은 데이터와 다양한 인사이트가 필요하다는 취지에서 한 말이었다. 민테크는 배터리 진단 전문 기업이다. 모든 전기차 회사는 자동차를 납품하기 전에 배터리를 충방전하며 제품의 이상 여부를 점검한다. 민테크는 배터리 진단 솔루션과 고전압 임피던스 분석기를 공급해 배터리 불량품 검출을 돕는다. 배터리 제조와 소재 업체는 늘고 있지만, 배터리 진단 기술을 전문으로 하는 기업은 아직 많지 않다. 홍 대표는 "장님이 코끼리 다리 만지듯이 어떤 시각을 가지는지에 따라 다른 판단이 나오기 때문에 여러 생각을 가진 인사이트 집단이 많이 생겨나야 한다"며 "옛날에는 한 명의 의사가 구분 없이 했지만, 이제는 다양한 과가 생겨나고 협진을 해 진단의 정확도를 높였듯이 앞으로도 다양한 관점에서 내리는 진단이 중요해질 것이라고 본다"고 말했다. 이어 "엑스레이, CT 등 외관 검사로 내부의 물리적 변형을 보는 검사 기술도 계속 발전해 나갈 것이며 인공지능(AI)과 빅데이터 기술도 복잡하게 발달할 텐데, 그렇기 위해서는 이력 데이터가 굉장히 중요하다"며 "과거 문진표를 보고 정확한 진단명을 내리듯이 배터리 역시 과거 데이터를 쌓는 것이 중요하다"고 강조했다. ■ 1세대 리튬전지 개발자들 원룸서 창업 시작…코스닥 입성까지 10년 지금의 민테크는 과거 휴대폰용 리튬 이차전지를 개발하고 양산했던 인력들이 모여 만든 회사다. 홍 대표와 부인 명희경 부사장이 함께 대전에 있는 한 오피스텔에서 사업을 시작했다. 두 사람은 브이케이에서부터 이어진 인연으로 오렌지파워라는 회사도 함께 다녔다. 그러다 보니 회사 내에서는 오렌지파워 출신 임원진이 꽤 있다. 오렌지파워 역시 리튬 이차전지를 개발하던 곳이었기 때문이다. 리튬 이차전지 설계 및 개발, 양산 경험을 바탕으로 전기화학 기반 배터리 분석 기법과 진단 알고리즘 개발 능력을 보유한 인력들이 배터리 진단 솔루션 개발에 나선 것이다. 꾸준히 기술개발에 힘쓴 결과, 민테크는 지난 5월 기술특례상장으로 코스닥 입성에 성공했다. 하지만 2015년 회사 설립 후 사세를 확장하는 과정이 순탄치만은 않았다. 기술개발을 하려면 기술 인재를 구해야 하는데, 지방에 있는 중소기업이다 보니 구인 공고 글을 올려도 지원하는 이들이 없었다고 한다. 홍 대표는 "구인 플랫폼에 직원 채용 공고 글을 올렸는데 6개월간 지원자 수가 0건인 적도 있었다"며 "결국 직원들에게 지인들을 데려오면 조금씩 돈을 준다고 해서 검증된 인력들로 직원 수를 불려 나가기 시작했다"고 말했다. 이어 "이제는 회사가 상장도 하고 조금씩 알려지며 입사 지원자들이 생겨나기 시작했고, 올해 처음으로 공채로 10명을 채용했다"며 "올해까지 150명을 채우는 것이 목표"라고 했다. 지난해 12월 기준 약 100명이었던 직원 수는 지난 5월 상장 시점 기준 약 130여명으로 늘었다. 홍 대표는 "만약 목표 매출 1천억원을 2026년에 달성하더라도 250명을 되도록 넘기지 않으려 한다"며 "제조나 생산은 협력업체를 늘려서 맡기고 영업이익을 20% 꾸준히 확보하려고 한다"고 설명했다. 상장으로 확보한 자금들도 대부분 연구개발에 투자할 예정이다. 홍 대표는 "가장 많이 드는 건 아무래도 연구개발 자금"이라며 "인력들이 조금 더 확보돼야 글로벌로 나갈 수 있어서 인력과 설비에 우선 투자하고, 유럽과 미국에도 글로벌 테스트 센터를 구축하려고 한다"고 밝혔다. 민테크는 지난해 매출액 175억원을 기록했으며 영업손실 66억원을 기록했다. 올해 매출액 전망은 약 400억원이며, 영업이익은 흑자전환을 예상한다. 내후년에는 매출액 1천억원으로 끌어올린다는 계획이다 ■ 현대차-LG엔솔-GS에너지 등 대기업이 찾는 인기 비결 민테크는 대기업들이 투자한 기업으로도 유명하다. LG에너지솔루션과 GS에너지로부터 지분 투자를 받았다. 한때 자본잠식 상태일 때 끌어온 전략적 투자자(SI)다. LG에너지솔루션과 GS에너지가 각각 민테크 지분 5.33%, 4.62%를 보유하고 있다. 이들은 민테크가 개발한 배터리 진단기술 가능성에 투자했다. 민테크가 개발한 3세대 검사 방식은 전기화학 임피던스 분광법(EIS)이다. 전기 저항을 측정해 배터리의 상태를 진단하는 방식이다. 체성분분석기가 주파수를 통해 체지방을 측정하듯이 일정 주파수를 통해 배터리 상태를 파악하는 것이다. 민테크의 임피던스 기술은 검사 시간과 비용을 줄여주고, 95%의 정확도를 보인다. 민테크가 개발한 배터리 검사·진단 솔루션은 국내 배터리 3사는 물론 현대차 같은 전기차 제조사, 한국교통안전공단·환경공단 같은 기관에서 폭넓게 사용되고 있다. LG에너지솔루션이 주주이기 때문에 경쟁사들을 견제하기 위해 경영에 간섭하지 않냐는 질문에 홍 대표는 "다른 제조업체를 고객으로 두는 것에 대해 터치하지 않기로 하고 투자를 받았다"며 "물론 각 사마다 나오는 진단 데이터에 대해서는 철저하게 각 사에게만 공개하고 있다"고 말했다. 민테크는 진단 알고리즘 신뢰성을 확보하기 위해 다양한 방법의 조합을 이용한 복합진단 방식을 활용한다. 민테크는 현재 45건 이상 특허를 보유하고 있다. ■ "전기차 화재 예방 위해 불량품 줄여야"…배터리 진단 기술 주목 전기차와 에너지저장장치(ESS) 화재 사고는 사후 대처가 쉽지 않다. 불량 배터리를 최대한 사전에 검출하는 것도 화재 예방법이 될 수 있다. 배터리를 검사하는 기본적인 방법은 '충·방전 용량법'이다. 셀 제조부터 팩 제조, 사용 중, 사용 후까지 4단계 배터리 라이프 사이클 전체에 걸쳐 불량 검출과 불량 유형 구분, 배터리 등급 판정 등의 진단 과정을 수행할 수 있다. 이재훈 사업본부장은 “전압이 떨어지는 정도를 가지고 불량을 검출하는데, 검출이 만약 안 되고 (양품과)섞여나온다면 화재로 이어질 수 있다”며 “그러면, 1조원대 클레임이 이어지게 되기 때문에 임피던스 기반 전수 검사로 기존에 걸러내지 못한 불량도 검출할 수 있다”고 설명했다. 전기차 화재 후 원인을 추정할 수 있는 데이터도 확보할 수 있다. 홍 대표는 "전기차 화재 후 배터리는 불에 타버리지만 그전까지 실시간으로 받아온 데이터들이 저장이 되기 때문에 어느 정도 원인을 추정할 수는 있다"며 "하지만 전압·전류·온도·시간 이 4개 데이터만으로도 분석하고 진단할 수 있는 능력에는 기업마다 차이가 있으며, 우리 민테크가 잘 하는 분야"라고 강조했다. 이밖에 1세대 전기차 수명이 끝나는 시기가 도래하며 재사용 배터리 활용도 주요 이슈로 떠오른다. 민테크는 재사용 배터리 기반 에너지 저장장치 필수요소인 배터리의 진단, 평가에서부터 에너지 저장장치(ESS)의 설치 시운전 등의 솔루션을 제공하며 해당 사업에서도 기회를 엿보고 있다. 홍 대표는 "신재생에너지가 많아질수록 전력 불안정성 문제가 생기기 때문에 ESS를 쓸 수밖에 없다"며 "ESS도 실시간으로 분석해서 안전하게 쓸 수 있는 진단 솔루션을 공급하고 있으며, 국내 기업들도 굉장히 많은 관심을 갖고 있다"고 전했다.

2024.06.28 16:14류은주

유니셈, HBM·극저온으로 성장 기대감 '쑥쑥'

지디넷코리아가 한국경제의 든든한 버팀목인 소·부·장(소재·부품·장비), 반도체·디스플레이, 배터리 등 핵심 기반 산업을 이끄는 [소부장반디배] 기업 탐방 시리즈를 새롭게 시작합니다. 유망 기업들의 정확하고 깊이 있는 정보를 전달해 드리겠습니다. [편집자주] 국내 스크러버·칠러 장비업체 유니셈이 사업 다각화를 위해 지난해 말부터 주요 고객사의 HBM(고대역폭메모리) 제조 공정에 스크러버를 공급한 데 이어, 전공정에서도 신규 적용을 추진하고 있다. 칠러 사업 역시 새로운 기회를 얻을 것으로 기대된다. 현재 반도체 장비업계에서는 낸드의 핵심 공정인 식각의 성능을 끌어올릴 수 있는 극저온 장비가 도입될 전망으로, 이에 따라 칠러 역시 고성능 제품이 요구되는 상황이다. 경기 화성시 소재의 유니셈 본사에서 최근 기자와 만난 회사 관계자는 "회사의 플라즈마 스크러버는 현재 반도체 업계에서 환경적 이유로 도입이 확대되는 추세"라며 "냉매식 쿨러도 낸드 시장을 중심으로 성장세가 예견된다"고 설명했다. 유니셈은 반도체, 디스플레이 등에 필요한 스크러버와 칠러를 전문으로 개발하는 기업이다. 주요 고객사로 삼성전자, SK하이닉스 등을 두고 있다. 지난해 기준 매출액 2천321억원, 영업이익 174억원을 기록했다. 스크러버는 제조 공정에서 발생하는 각종 가스, 화합물 등을 정제하는 장비다. 정제 방식에 따라 습식(wet), 건식(dry), 직접 연소식(burn-wet), 흡착식, 플라즈마식 등으로 분류된다. 이 중 유니셈은 플라즈마 스크러버에 집중하고 있다. 기존 반도체 공정에 주류로 쓰여 온 직접 연소식이 LNG 가스를 활용하는 데 반해, 플라즈마는 전기를 기반으로 해 친환경적이다. 현재 플라즈마 스크러버 시장의 확대가 기대되는 배경은 HBM과 친환경으로 크게 두 가지다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 적층한 뒤, 첨단 패키징 기술인 TSV(실리콘관통전극)로 연결한 메모리다. 이 TSV 공정에서는 기존 패키징과 달리 가스 처리 과정이 요구된다. 덕분에 유니셈은 지난해 하반기부터 TSV 공정에 스크러버를 처음 도입하면서, 패키징 시장에 발을 들이게 됐다. 삼성전자와 SK하이닉스가 올해부터 내년까지 HBM 생산능력을 꾸준히 확장할 계획인 만큼, 스크러버도 지속적인 수주가 나올 것으로 예상된다. 또한 플라즈마 스크러버는 산업 트렌드인 친환경에 가장 부합하는 스크러버다. SK하이닉스는 2013년경 스크러버 타입을 기존 연소식에서 플라즈마로 변경했으며, 삼성전자도 지난해 HBM 공정에 플라즈마 스크러버를 처음으로 도입했다. 특히 삼성전자의 경우, 향후 있을 제4 평택캠퍼스(P4) 등 전공정 투자에서도 플라즈마 스크러버로의 전환을 추진할 것으로 예상된다. 실제로 이를 위한 장비 테스트가 P3에서 진행 중인 것으로 알려졌다. 유니셈 관계자는 "주요 고객사의 투자 계획에 따라 공급량은 다르겠으나, TSV 공정용 스크러버 장비는 향후에도 지속적인 매출이 나올 것"이라며 "특히 유니셈은 플라즈마 스크러버 분야에서 경쟁사 대비 기술적으로 우위를 점하고 있다"고 밝혔다. 칠러 사업은 극저온 식각장비 도입에 따른 수혜가 예상된다. 고적층의 낸드 제조를 위해서는 채널 홀(구멍)을 깊게 뚫는 식각 공정이 필요한데, 기존에는 최저 -20~30°C의 환경에서 작업이 이뤄졌다. 그러나 차세대 낸드에서는 식각 공정을 -60°C~-70°C도의 극저온 환경에서 진행할 가능성이 높다. 현재 주요 장비업체인 TEL(도쿄일렉트론)이 국내 주요 메모리 기업들과 해당 장비에 대한 테스트를 진행 중이며, 또 다른 경쟁사 램리서치도 차세대 식각장비의 방향을 극저온으로 설정했다. 이에 공정 상의 온도를 낮추는 칠러 장비도 기존보다 더 성능을 높인 제품이 필요하다. 칠러는 작동 방식에 따라 냉매식·전기식 등으로 나뉘며, 이 중 극저온 환경을 구현하는 데에는 냉매(쿨런트)식이 유리하다. 냉매식은 국내 업계에서는 유니셈, 에프에스티가 사업을 영위하고 있다. 극저온 식각에 대응하는 만큼, 신규 칠러 장비의 가격도 매우 높을 것으로 전망된다. 업계에서는 신규 칠러 장비의 가격이 기존 대비 4배 가량 높아질 것으로 추산하고 있다. 유니셈 관계자는 "최선단 낸드 개발이 극저온 식각으로 나아가고 있어, 칠러 장비도 -80°C 수준까지 대응이 필요하다"며 "극저온 식각장비의 챔버 수가 늘어나는 만큼 사업을 확대할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 한편 이외에도 유니셈은 신규 소재를 활용한 칠러 개발에도 적극 나서고 있다. 가장 유력한 후보는 CO2(이산화탄소)다. 현재 칠러에 쓰이는 쿨런트 소재는PFAS(과불화화합물) 기반으로 한다. 이 물질은 환경오염물질 및 유해화학물질로 분류돼, 유럽·북미를 중심으로 산업에서 퇴출 압박이 거세지고 있다.

2024.06.24 16:27장경윤

'하이니켈' 배터리 난제 해결사, 음극재 혁신도 순항

지디넷코리아가 한국경제의 든든한 버팀목인 소·부·장(소재·부품·장비), 반도체·디스플레이, 배터리 등 핵심 기반 산업을 이끄는 [소부장반디배] 기업 탐방 시리즈를 새롭게 시작합니다. 유망 기업들의 정확하고 깊이 있는 정보를 전달해 드리겠습니다. [편집자주] 양극재 전문 기업 엘앤에프는 니켈 비중이 높은 '하이니켈' 양극재를 주력으로 성장해온 회사다. 배터리 업계가 에너지 밀도를 높이고자 그 핵심인 니켈 비중을 최대한 늘리는 데 집중하는 동안, 엘앤에프는 이에 대응하는 양극재 개발에 연이어 성공해왔다. 배터리의 에너지 밀도가 중요해진 건 핵심 공급처인 전기차의 주행 거리를 좌우하기 때문이다. 엘앤에프는 개발 및 양산 역량을 고도화해오면서 니켈 비중을 95%까지 끌어올린 양극재도 출시를 앞두고 있다. 엘앤에프는 양극재를 넘어 음극재로도 사업 영역을 넓히고 있다. 회사는 지난해 일본 화학 기업 미쓰비시케미컬과 관련해 협력을 추진키로 했다. 시중 제품의 기술적 난제를 풀고, 중국에서 상당 부분 음극재 원료를 조달하는 K-배터리 업계의 리스크 해소를 도맡겠다는 포부다. ■'하이니켈' 진화 산증인…"LFP 양극재도 개발 완료" 엘앤에프는 국내에서 양극재를 최초로 개발한 기업으로 지난 2006년 LCO 배터리용 제품을 내놨다. 그 이듬해인 2007년부터는 현재 활발히 쓰이는 니켈코발트망간(NCM) 배터리용 양극재를 양산해왔다. NCM 배터리가 세대를 거듭하며 성능이 개선되는 동안 그 중심이 되는 양극재를 선도적으로 개발해온 역량이 회사 강점이다. 엘앤에프는 지난 2007년 니켈 비중이 50%인 'NCM 523' 양극재를 세계 최초로 양산했고 이어 2013년 70%로 비중을 더 높인 'NCM 712' 양극재도 가장 먼저 양산했다. 2021년부터는 니켈 비중이 90%까지 늘어난 니켈코발트망간알루미늄(NCMA) 양극재를 양산 중이다. 누적 판매량은 5만 톤 이상을 기록했다. 니켈 95%인 NCMA 양극재 개발도 마쳐 올 하반기 양산이 예정돼 있다. 회사는 국내 배터리 3사 외 세계 최대 전기차 제조사에도 제품을 납품 중이다. 차세대 전기차 배터리로 주목받는 4680 원통형 배터리에 탑재할 양극재도 2년 전 개발을 마쳤다. 최용진 엘앤에프 사업개발담당 전무는 "울트라 하이니켈 외 기술 난제가 있었고, 고객사가 요구하는 성능을 맞추고자 노력해 2년 전 개발을 완료했다"며 "그간 고객사의 제품 신뢰성 검토를 받았고 현재는 양산 일정을 확정한 단계"라고 설명했다. 가격에 강점이 있는 리튬인산철(LFP) 양극재도 곧 경쟁력을 갖추고 시장에 뛰어들 계획이다. 최용진 전무는 "가공 마진이 높지 않고, 진입 장벽이 높지 않아 가격 경쟁력이 가장 우선시되는 시장"이라며 "장기간의 생산 노하우를 토대로 단위당 가공비를 낮출 계획"이라고 밝혔다. ■"K배터리, 인조 흑연 능가·IRA 지원 '음극재' 필요" 미국 시장을 집중 공략해야 하는 국내 배터리 업계 입장에서 숙제로 남아 있는 것이 음극재다. 미국은 배터리 업계로 하여금 탈(脫)중국화를 요구하고 있는 반면, 수입되는 음극재의 90% 이상을 중국에서 수급하고 있다. 엘앤에프는 이런 수요를 일본 화학 기업 미쓰비시와 합작 설립한 공장에서 제조한 음극재로 공략할 계획이다. 공장은 내후년 설립 예정이다. 최 전무는 "양극재 회사로서 양극재용 금속의 정제련공정, 전구체공정, 양극활물질제조공정이 모두 한국에서 이뤄지는 데 엄청난 투자 금액이 투입되고 있다"면서도 "한국이나 미국 등에서 음극활물질을 제조하지 않는다면 미국 인플레이션감축법(IRA) 기준에 부합할 수 없어 양극재에 투자된 IRA 대응은 무의미해진다"고 설명했다. 음극재의 중간 원료인 구형화 흑연도 한국에서 제조해야 IRA에 대응하는 배터리 생산이 가능하다는 주장이다. 최 전무는 "원료를 아프리카에서 조달하더라도 중간 원료인 구형화 공정을 한국에서 진행해야 IRA 대응이 된다"며 "현재 한국에는 구형화 흑연을 제조하는 공정이 없는데, 저희가 진행하는 제조 회사는 구형화 공정을 함께 진행하는 유일한 회사가 될 것"이라고 자신했다. 엘앤에프는 인조 흑연을 대체 또는 인조 흑연 사용량을 급격히 줄이면서도 '스웰링(부품)' 현상에서 자유로운 음극재를 개발할 계획이다. 최 전무는 "인조 흑연이 천연 흑연보다 용량이 낮고, 1천200도로 소성한 뒤 다시 3천도로 소성해 비용이 많이 들고 탄소 배출량이 많다는 단점이 있지만 전기차 배터리에 사용했던 까닭은 스웰링 현상이 상대적으로 덜해 수명이 길다는 점 때문"이라며 "미쓰비시가 개발한 음극재는 스웰링이 인조 흑연과 동등한 수준에 더 많은 용량을 확보하고 있다"고 강조했다.

2024.06.06 12:00김윤희

서플러스글로벌 "반도체 장비 넘어 AI 파츠 플랫폼으로 확장"

지디넷코리아가 한국경제의 든든한 버티목인 소·부·장(소재·부품·장비), 반도체·디스플레이, 배터리 등 핵심 기반 산업을 이끄는 [소부장반디배] 기업 탐방 시리즈를 새롭게 시작합니다. 유망 기업들의 정확하고 깊이 있는 정보를 전달해 드리겠습니다. [편집자주] “반도체 산업 생태계에 ESG 선순환 구조를 만들겠습니다.” 반도체 레거시 장비 유통 업체 서플러스글로벌이 글로벌 파츠 플랫폼 사업으로 확대하며 체질개선에 본격적으로 나선다. 지금까지 반도체 레거시 장비 유통에 주력해왔다면, 앞으로는 레거시 반도체 장비를 리펍, 제조하고, 부품을 개발 유통하고, 부품·파츠(Part)를 공급하는 온라인몰 사업을 강화할 계획이다. 이를 위해 올해 오프라인 창고를 확장하고, 내년 6월까지 'AI를 접목한 고객 맞춤 추천서비스'를 도입한다. 또 유럽 시장 수요에 대응하기 위해 하반기 독일 법인 설립도 확정 지었다. ■ 세계 반도체 레거시 장비 시장 1위…파츠 제조·유통 사업으로 확장 서플러스글로벌이 주력하는 반도체 레거시 장비 사업은 세계 반도체 시장의 ESG(환경·사회·지배구조) 측면에서 중요한 역할을 한다. 2000년 3월 설립된 서플러스글로벌은 전세계 1000여개 레거시 반도체 장비 업체 중에서 점유율 1위를 차지했다. 회사는 설립 이후 23년간 약 6만대 이상의 중고 반도체 장비를 세계 50여국에 거래했고, 연간 판매량은 3000대에 달한다. 서플러스글로벌 용인 사옥에서 만난 김정웅 대표는 “사람들은 반도체 장비는 첨단 기술이기 때문에 금방 수명을 다한다고 생각하지만 실제는 약 20~40년 사용할 수 있다”라며 “이렇듯 장비는 오랜기간 쓸 수 있도록 재활용해야 한다”고 말했다. 김 대표는 “어플라이드머티리얼즈, ASML, 램리서치 등 메이저 장비업체들이 첨단 장비 개발에 집중함에 따라 레거시 장비에 대한 서포트(지원)와 에코 시스템(생태계)이 갈수록 약해지고 있다”라며 “코로나 기간에 레거시(28나노 이상) 반도체 숏티지(공급부족)이 일어났듯이 이들 칩에 대한 수요는 여전히 높다. 누군가는 레거시 장비와 부품 생태계를 담당해야 할 필요성이 있다”고 강조했다. 서플러스글로벌은 이런 틈새시장을 공략했다. 기존에는 반도체 장비를 사고, 판매하는 유통 및 부품 수리 사업에 주력했으나, 장비를 재활용해 수리(개조)하는 리퍼시비 및 공급, 중고 장비에 필요한 부품(파츠)을 직접 제조하고 유통하는 사업을 추가하면서 총 6가지 사업으로 확장중이다. 김 대표는 “반도체 장비 공급망에는 비효율적인 부분들이 많아 안타까웠다”며 “반도체 장비 시장은 몇 개 회사들이 시장을 점유하는 과점적 사업자들이 많고, 지적재산권 등 여러 가지 이슈가 따른다. 이에 서플러스글로벌은 기존에 만들어진 레거시 장비와 부품 솔루션을 통합하는 니치 시장에 도전하게 됐다”고 설명했다. 즉, 유지보수 기간이 만료된 장비와 단종된 장비 부품에 대한 개발과 공급까지 지원하는 사업이다. 서플러스글로벌의 차별화 전략은 회사 내에 클린룸을 보유하고 있다는 점이다. 고객들은 원하는경우 클린룸에서 직접 장비의 성능을 평가한 후에 구입할 수 있다. 또한 고객들이 원하는 장비 사양에 맞춰서 맞춤형으로 개조, 수리, 업그레이드를 해서 판매하는 방식도 고객 만족도를 높이는데 큰 역할을 했다. ■ 파츠 플랫폼, 내년 'AI 추천 서비스' 도입…AI 인재 채용나서 서플러스글로벌은 2021년 2만1000평 규모의 경기도 용인 신사옥으로 이전하면서 사업 포트폴리오를 다방면으로 확장하고 있다. 그 중에서 반도체 기업에 부품 유통, 수리, 제조 및 단종 부품 구매 서비스를 제공하는 글로벌 파츠 플랫폼(마켓플레이스) 사업이 대표적이다. 김 대표는 “반도체 레거시 장비와 부품, 서비스를 유통하는 플랫폼 사업을 명칭으로 온라인, 오프라인 통합 솔루션을 구축했다”며 “이를 더 고도화하기 위해 올해 수백억을 투자하고 내년 6월까지 AI 추천 서비스를 적용한 온라인 반도체 마켓플레이스를 론칭할 예정이다”고 말했다. 그는 또 “쉽게 설명하면 쿠팡이 온라인, 오프라인을 하이브리드 형태로 연결하기 위해 오프라인(물류창고)에 엄청난 투자를 했듯이, 우리도 오프라인 규모를 확장할 계획”이라며 “현재 오프라인몰은 100평 규모인데, 올해 말까지 600평으로 늘리고, 2~3년 내에 4000평 규모로 확대하기 위해 건물을 증축하고 있다”고 설명했다. 마켓플레이스는 부품에서 많은 판매가 이뤄지고 있다. 현재 하루에 마켓플레이스를 방문하는 인원은 약 3000명 정도지만, 내년 하반기에는 3만명으로 늘어나는 것을 기대하고 있다. 서플러스글로벌은 AI 추천 서비스를 개발하기 위해 AI 인재를 적극적으로 채용하기 시작했다. 지금까지 AI 솔루션 개발을 아웃소싱해 왔는데, 이를 내재화한다는 방침이다. 김 대표는 “시장의 거래 기준을 만들려면 정형화된 데이터가 있어야 한다”며 “데이터를 정형화시키는 작업에 초거대언어모델(LLM), 이미지 인식 등 AI 기술을 적용하면 더욱 효율적으로 사업을 발전시킬 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다. ■ 하반기 독일 법인 설립해 유럽 시장 공략 강화...올해 실적 상승 기대 서플러스글로벌은 올해 사업 확장을 위해 해외 법인을 추가로 설립할 예정이다. 미국, 중국, 대만, 싱가포르, 일본에 이어 오는 3분기 중으로 유럽 독일에 법인을 추가해 총 6곳을 운영할 계획이다. 현재 독일에 인피니언, TSMC, 인텔 등이 반도체 팹 투자를 단행하고 있어 신규 수요가 기대된다. 김 대표는 “최근 전세계에서 반도체 보조금에 힘입어 투자가 이뤄지고 있는데, 신규 팹에는 신규 장비만 들어가는 것이 아니라 중고 장비도 투입되는 경우가 많다”라며 중고 장비 수요가 지속될 것으로 내다봤다. 올해 실적 개선에 대한 기대감도 크다. 김 대표는 “올해 매출은 재작년 수준을 회복하고, 영업이익은 작년과 재작년 실적의 중반을 예상하고 있다”며 “반도체 업황 회복에 따라 내년과 내후년에는 실적이 더 좋아질 것으로 기대한다”고 말했다. 이에 따라 서플러스글로벌의 올해 매출은 약 2천억원대, 영업이익은 200~300억원대가 예상된다. 2022년 매출은 2천349억원, 영업이익 319억원을 기록했고, 2023년 매출 1천660억원, 영업이익 130억원을 기록한 바 있다. 김 대표는 “6가지 사업을 추진하면서 세계적인 반도체 기업, 대형 팹들과 협력하고 있는데, 글로벌 고객들의 호응이 굉장히 좋아 자신감이 생겼다”며 “이 사업들이 기존 사업과 시너지를 내며 잘 작동한다면 서플러스글로벌의 도약에 큰 발판이 될 수 있을 것 같다”고 강조했다.

2024.05.22 11:07이나리

"2027년 매출 1.1兆 목표"…목재상 동화기업 미래 먹거리된 '전해액'

지디넷코리아가 한국경제의 든든한 버팀목인 소·부·장(소재·부품·장비), 반도체·디스플레이, 배터리 등 핵심 기반 산업을 이끄는 [소부장반디배] 기업 탐방 시리즈를 새롭게 시작합니다. 유망 기업들의 정확하고 깊이 있는 정보를 전달해 드리겠습니다. [편집자주] 목재 기업으로 알려진 동화기업이 이차전지 소재 사업을 신성장동력으로 적극 키우고 있다. 동화기업은 지난 2019년 이차전지 주요 소재 전해액을 생산하는 기업 파낙스이텍을 인수한 후 동화일렉트로라이트로 사명을 바꿨다. 동화기업 자회사인 동화일렉트로라이트는 리튬이차전지용 전해액을 비롯해 용도와 형태별 전해액을 생산하고 있다. 동화일렉트로라이트는 전해액을 생산하는 데 그치지 않고, 전해액의 기능성 고체 첨가제를 개발해 국내와 국제 특허를 출원하기도 했다. 국내 업체 중 처음으로 중대형 리튬이차전지용 전해액 핵심 첨가제 개발과 양산에 성공한 것이다. 지난 2022년 전해액 핵시 첨가제 개발 기술 특허를 획득하며 일본이 주도하던 첨가제 시장에서 존재감을 키우고 있다. 첨가제는 전해액의 구성 요소 중 하나로, 배터리의 출력과 수명, 안정성 등을 좌우한다. 다사다난했던 전해액 첨가제 개발 과정에는 손범석 동화일렉트로라이트 전해질연구소장과 연구원들의 노력이 녹아 있다. ■ 10여 년 연구 결실 'PA800'…韓기업 日 의존도 낮춰 인천광역시 동화일렉트로라이트 중앙연구소에서 만난 손범석 소장은 첨가제 'PA800'을 출시하기 전까지 "매 순간이 위기였다"고 회고했다. 그는 동화 간판을 달기 전인 파낙스이텍서 2015년부터 전해액 관련 연구를 해왔다. 손 소장은 "라이센스(권리)가 없을 땐 미팅을 거부당하기 일쑤였다"며 "어렵게 미팅이 성사되더라도 냉소적인 반응을 보이는 곳들이 많아 고객사 확보에 어려움을 겪었다"고 말했다. 이어 "국내에서도 대부분 업체가 일본 첨가제를 많이 쓰다보니 그에 준하는 성질을 갖춘 대체제를 찾는 니즈가 2014~2015년쯤 강해지기 시작했다"며 "일본 수출규제로 국산 소재 중요성이 부각되기 시작하고 정부의 관심을 받으면서 R&D(연구개발)에 속도가 붙었다"고 전했다. 전해액은 첨가제에 따라 기술 경쟁력이 결정된다. 동화일렉트로라이트가 자체 개발한 첨가제 PA800의 국내외 특허 출원을 강조하는 이유도 여기에 있다. ■ 특허전쟁 된 '전해액' 시장…원천기술로 경쟁력 강화 일본 기업들 외에도 동화일렉트로라이트는 중국 전해액 기업들과도 경쟁해야 한다. 현재 전해액 시장은 중국 기업 비중이 70%에 달하는 것으로 알려졌다. 이들은 낮은 가격 경쟁력으로 시장을 빠르게 잠식하고 있다. 국내 기업들은 낮은 가격의 고품질 제품으로 맞서야 하는 상황이다. 손 소장은 "전해액은 따라할 수 있는 기술이 될 수도 있기 때문에 특허 확보가 중요하다"며 "권리를 보호하는 차원도 있지만, 자동차 회사들 역시 1차 협력사는 물론 2차 협력사도 개런티(보증)된 원료만 쓰는 추세기 때문에 최근에는 중국 기업들도 특허를 굉장히 많이 내놓고 있는 상황"이라고 설명했다. 손 소장 역시 특허 확보를 위한 기술 연구에 매진하고 있다. 그는 "전해액 중에서도 첨가제에 R&D를 많이 투입해서 여러 가지 신규 물질 관련 개발에 투자하고 있다"며 "일본에 비하면 아직은 턱없이 부족한 숫자일 수 있으나 국내 기업 중에서 특허 수가 100건이 넘는 곳이 거의 없는데, 동화일렉트로라이트가 그 중 하나"라고 강조했다. 이어 "특허도 원천기술과 이미 나온 기술을 가지고 조합과 응용을 달리해 나온 특허로 나뉘는데, 중국은 대부분 후자일 것"이라며 "하지만 저희는 원천기술 확보에 초점을 맞춰 중국기업들과 기술 격차를 벌리는 방향으로 가고 있다"고 덧붙였다. 장기적으로 손 소장의 연구 목표는 고기능 첨가제 개발이다. 지금은 이차전지에 여러개의 첨가제가 들어가는데, 첨가제 수를 줄여 단순화하겠다는 것이다. 손 소장은 "현재 적게는 3~4개 많게는 6~7개 정도 첨가제가 들어가는데, 첨가제를 간소화하고 단일화하는 것이 새로운 목표다"며 "멀티펑션(다기능)할 수 있으니 원가 절감도 할 수 있고 부수적으로 다양한 퍼포먼스가 가능해지는 첨가제를 개발하고자 한다"고 말했다. ■ "2027년 매출 1조원 넘길 것…美 공장 생산계획 변동 없어" 최근 전기차 시장 침체로 이차전지 셀 업체와 소재 업체들도 실적이 주춤하는 상황이다. 완성차 업체들이 전기차 생산량과 출시 시기를 조율하는 움직임을 보이고 있기 때문이다. 동화일렉트로라이트는 내년 미국 테네시 공장 생산을 앞두고 있는 만큼 향후 1~2년이 기업 성장의 가장 중요한 시기다. 손 소장은 생산조절을 염두에 두고 있냐는 질문에 "이미 정해진 물량이 있다 보니 일정을 지키기 위해 서두르고 있는 상황"이라며 "SOP(양산)도 개발 일정에 맞춰 샘플이 나가야 하는 프로젝트들이 변동성이 있어 가동률 캐파는 언급하기 어렵지만, 계획했던 8만6천톤은 변함이 없다"고 말했다. 이어 "향후 혹시라도 그 캐파를 넘어서는 것을 준비하기 위해 바로 옆에 유휴부지도 준비해 놓았다"고 했다. 동화일렉트로라이트는 이제 동화기업의 주력사업으로 탈바꿈할 가능성이 높다. 손 소장은 "현재 저희 매출 비중이 동화기업의 10~15% 정도인데 절반쯤으로 높이려 한다"며 "2027년 매출 1조1천억원을 목표로 하고 있다"고 말했다.

2024.04.23 09:14류은주

제우스, 첨단 패키징 보폭 확장…식각 등 신장비도 개발 '순항'

지디넷코리아가 한국경제의 든든한 버티목인 소·부·장(소재·부품·장비), 반도체·디스플레이, 배터리 등 핵심 기반 산업을 이끄는 [소부장반디배] 기업 탐방 시리즈를 새롭게 시작합니다. 유망 기업들의 정확하고 깊이 있는 정보를 전달해 드리겠습니다. [편집자주] 국내 반도체·디스플레이 장비 업체 제우스가 '첨단 패키징(Advanced Packaging)' 공정에서 새로운 기회를 잡았다. 주력 제품인 매엽식(싱글) 세정장비가 기존 전공정의 영역을 넘어, HBM(고대역폭메모리)용 TSV(실리콘관통전극) 공정에도 활용되기 시작한 것이다. 나아가 제우스는 회사의 신성장동력 확보에도 적극 나서고 있다. 세정장비의 뒤를 이을 신규 제품으로 고온·고식각율 식각장비(PEP), 임시본딩·디본딩장비(TBDB) 등 상용화를 준비 중이다. 최근 제우스 화성사업장(본사)에서 기자와 만난 정광일 반도체연구소 담당은 "반도체 후공정 기술이 급격히 발전하면서 장비업체 관점에서도 전에 없던 새로운 시장이 창출되고 있다"며 "신장비들도 일부 고객사 및 공정에 검증을 진행하는 등 많은 진척을 이뤘다"고 설명했다. 지난 1970년 설립된 제우스는 반도체·디스플레이용 습식(Wet) 세정장비를 주력으로 개발해 왔다. 세정장비는 통해 제조 공정에서 발생하는 각종 이물질을 제거하는 역할을 담당한다. 제우스는 본사를 통해 싱글 세정장비를, 일본 자회사 'J.E.T(제이이티)'를 통해 배치 세정장비를 모두 다루고 있다. 싱글형은 웨이퍼를 한 장씩 처리하는 대신 세정력이 뛰어나다. 배치형은 한 번에 20~50장의 웨이퍼를 처리할 수 있어 생산성이 높다. 지난해 업황 부진으로 연 매출(4028억원)이 전년 대비 20.9% 줄어들었으나, 올해에는 반도체 분야를 중심으로 뚜렷한 매출 성장세가 예상된다. 최근까지 첨단 패키징용 세정장비에 대한 수주가 활발한 것으로 알려졌다. 주요 고객사인 삼성전자, SK하이닉스가 앞다퉈 HBM 생산능력 확대에 나선 데 따른 효과다. HBM은 수직으로 적층된 D램에 TSV로 미세한 구멍을 뚫어 연결하는 과정을 거친다. 이 공정은 일반적인 패키징보다 오염도에 민감하기 때문에, 기존 전공정에서 쓰이던 싱글형 세정장비를 도입해야 한다. 제우스는 '새턴', '아톰'이라는 모델명으로 해당 장비를 공급하고 있다. 정광일 담당은 "TSV 공정에서는 웨이퍼에 링프레임을 씌우기 때문에 400mm 웨이퍼용 장비가 쓰인다"며 "제우스는 400mm용 세정장비에서 국내 시장을 선도하고 있고, 일본·독일 등 주요 경쟁사와도 견줄만 하다"고 밝혔다. 제우스는 이에 그치지 않고 기존 제품의 경쟁력 강화, 신공정 분야 진출 등을 추진하고 있다. 전공정에서는 기존 8챔버 대비 더 많은 생산성을 갖춘 12챔버(이온-12) 장비를 개발했다. 현재 양산 적용 및 적용 분야 확대를 추진하고 있다. 차세대 전공정 시장을 겨냥한 고온·고식각율 식각장비 PEP도 현재 국내 주요 메모리사의 D램·낸드 공정에서 퀄(품질) 테스트를 거치고 있다. 식각 공정은 반도체 웨이퍼에 회로를 새긴 뒤 필요없는 물질을 제거하는 공정이다. 첨단 패키징 영역에서는 임시본딩·디본딩장비(TBDB)를 개발하고 있다. 임시본딩·디본딩이란 특정 공정을 처리하기 위해 칩을 임의로 고정시켰다 떼어내는 공정이다. HBM에서는 적층되는 각 D램의 표면을 얇게 갈아내는 데 쓰인다. 고객사 다변화를 위한 시장 개척은 북미·유럽을 중심으로 전개하고 있다. 앞서 제우스는 지난해 말 미국 반도체 첨단장비 공급업체 YES(예스)사와 전략적 파트너십을 체결한 바 있다. 정광일 담당은 "YES사와의 협업은 북미와 유럽 마케팅을 강화하기 위한 전략"이라며 "잠재 고객사들이 주력 제품인 전공정 세정장비와 패키징 장비에 대한 관심이 많은 상황"이라고 밝혔다. 제우스는 반도체 장비시장의 후발주자에 해당한다. 그럼에도 최근 첨단 반도체 공정에서 두각을 나타낼 수 있었던 배경으로, 회사는 풍부한 R&D 인프라와 소프트웨어 역량을 꼽는다. 정광일 담당은 "제우스는 순수 R&D 인력만 전체 인력의 약 20%에 해당하는 130여명으로, 세계적으로 봐도 손색이 없을 만한 장비 평가용 테스트베드를 운영하고 있다"며 "또한 반도체 장비에 AI를 접목해 공정 오류를 사전에 예방하는 등의 소프트웨어 개발도 진행 중"이라고 설명했다.

2024.04.15 16:01장경윤

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