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포스코퓨처엠, 'LFP' 대항마로 'LMR' 민다

포스코퓨처엠이 중국 이차전지 소재 기업들이 주도하는 리튬인산철(LFP), 음극재(흑연) 등 시장에서 기술력으로 승부한다. 홍영준 포스코퓨처엠 기술연구소장은 5일 서울 강남구 코엑스에서 열린 '인터배터리 2025'에서 취재진들이 중국 LFP에 대응할 수 있는 저가형 소재 개발 현황을 묻자 'LMR(리튬망간리치)'를 언급했다. 그는 "LFP는 연구 개발은 계속 하고 있지만, 국내 제조 원가가 중국 제품과 약 40% 차이가 나기 때문에 미국과 유럽의 상황과 가격 추이를 보며 진입 시기를 고민하고 있다"며 "LFP는 기술이 아닌 돈의 싸움이기 때문에 새롭게 LMR을 개발했다"고 밝혔다. 이어 "LMR은 미드니켈과 같은 에너지 용량을 가지면서도 비싼 니켈이 아닌 저렴한 망간이 65% 들어가기 때문에 가격이 저렴하다"며 "또 LFP는 리사이클이 불가능하지만, LMR은 리튬이 8% 들어가 있고 니켈과 코발트 등도 같이 들어가 있기 때문에 리사이클이 가능해 이러한 점을 고려하면 LFP와 동등하거나 싼 가격으로 만들어낼 수 있다"고 부연했다. 또 "하이니켈은 열폭주를 막기 위한 냉각 장치에 돈이 많이 들지만, LMR은 니켈이 35%로 미드 니켈(65%) 대비 적게 들어가 열폭주를 막기 위한 장치 비용도 적게 들어간다"며 "LFP와 가격은 유사한 수준이나 에너지 밀도는 최대 30% 높일 수 있으며 올해 양산기술을 확보할 계획"이라고 덧붙였다. 홍 연구소장은 향후 에너지저장장치(ESS) 분야에서는 LFP의 대안으로 나트륨 배터리가 대안이 될 수 있다고 고급형부터 저가형까지 양극재 포트폴리오 다변화 포스코퓨처엠은 이 밖에도 전기차 가격을 낮춰 대중화를 이끌 더 저렴한 소재로 LMFP(리튬망간인산철), 고전압 미드니켈 단결정 양극재 등을 소개했다. 니켈 함량을 95% 이상으로 높여 에너지 밀도를 극대화한 울트라 하이니켈 단결정 양극재도 소개한다. 주행거리 증대가 필요한 프리미엄급 전기차에 적용되는 소재로 포스코퓨처엠은 내년까지 양산기술을 확보할 계획이다. 또한 흑연계 음극재 대비 저장용량을 약 5배 높일 수 있는 실리콘음극재(Si-C)는 지난해 5월부터 데모플랜트를 가동했고 2027년 양산에 나설 계획이다. 중간 가격대 전기차용 소재로는 니켈 함량을 약 60%로 낮췄지만 고전압을 적용해 에너지 밀도를 높여 스탠다드급 전기차에 활용할 수 있는 고전압 미드니켈 단결정 양극재도 선보인다. 음극재, 혁신 공정 기술 개발 및 성능 개선 집중 음극재 소재인 천연 흑연도 중국의 저가 공세에 대응하기 위해 공정 기술 개발에 주력하고 있다. 홍 연구소장은 "중국(흑연)과 아직 제조원가 격차가 있는 것은 사실이지만, 2027년까지 30% 낮출 계획을 갖고 있다"며 "원료 다변화와 혁신 공정을 통해 격차를 줄이는 데 집중하고 있다"고 설명했다. 포스코퓨처엠은 더 빠르게 전기차를 충전할 수 있는 저팽창 천연흑연 음극재도 소개한다. 포스코퓨처엠이 자체 개발해 글로벌 자동차사에 공급하고 있는 이 제품은 소재구조를 판상형에서 등방형으로 개선해 리튬이온의 이동 속도를 높이고 부피팽창을 줄인 것으로, 성능개선을 위한 지속적인 연구개발을 통해 충전 시간을 기존 대비 30% 단축할 수 있는 제품을 2027년부터 양산할 계획이다. 이번 전시에서 포스코홀딩스 미래기술연구원 등에서 개발 중인 고체전해질, 리튬메탈음극재와 같은 게임체인저가 될 차세대 소재를 소개하고, 포스코홀딩스 직접리튬추출법(DLE), 니켈 신습식정제 공정 기술, 폐기물 발생과 탄소 배출을 줄인 건식 리사이클링 기술등의 밸류체인 구축 성과와 현황도 함께 공개한다. 포스코인터내셔널도 전기차 핵심 부품인 구동모터코아와 흑연 공급망 구축 전략을 소개한다. 포스코인터내셔널은 2030년까지 글로벌 연산 750만대 생산체제 구축과 시장 점유율 10% 달성을 목표로 친환경차 부품 사업을 확장하고 있다. 이를 위해 국내외에 생산 클러스터를 운영 중이며, 올해는 폴란드 브제크에 공장을 준공할 계획이다. 포스코는 배터리팩과 원통형 배터리캔 소재 등의 전기차용 철강제품을 소개한다. 한편, 포스코퓨처엠은 올해 “미래를 바꾸다”를 전시회 주제로 전년 대비 25% 넓은 451㎡(약 136평) 크기 전시공간을 마련했다. 전시 기간동안 다양한 이벤트를 진행한다. 관람객이 부스에 설치된 자전거 발전기 페달을 밟아 전기가 생산되는 체험을 하고 생성된 전기량을 환산 적립해 포스코1%나눔재단에 기부할 계획이다. 또한, 추첨을 통해 3일 동안 전기 자전거, 전동 킥보드, 전동공구 세트, 드론 등의 경품을 매일 4명씩 총 12명에게 제공한다.

2025.03.05 10:35류은주

삼성·SK·테슬라 등도 탐내는 '무음극배터리', 국내 연구진이 난제 해결

삼성이나 SK, 테슬라 등도 탐내는 차세대 '무음극배터리' 난제를 국내 연구진이 해결했다. 한국원자력연구원은 중성자과학부 연구진이 무음극배터리 가장 큰 어려움으로 꼽히는 이온이동 문제를 해결할 수 있는 맥신 복합체를 개발, 성능까지 입증했다고 27일 밝혔다. 무음극배터리는 음극이 없는 배터리다. 작고 가벼우면서도 에너지 저장 용량을 크게 개선할 수 있어 차세대 배터리로 주목받고 있다. 특히, 전기차(EV), 에너지저장장치(ESS) 등 높은 에너지 밀도와 경량화가 필요한 분야에서 주목한다. 그러나 무음극배터리는 음극이 없는 구조로 배터리 내부에 이온이 고르게 이동하지 않는 단점이 있다. 금속 이온이 바늘처럼 변하는 수지상돌기가 쉽게 형성되기 때문에 배터리의 수명과 안전성을 저하시킨다. 연구진은 이를 해결하기 위해 맥신 복합체를 개발, 적용했다. 맥신은 탄소와 티타늄으로 이루어진 매우 얇은 층으로 된 소재다. 금속처럼 전기를 잘 전달하면서도 유연해 무음극배터리의 성능을 높일 수 있다. 이상호 박사후연구원(논문 공동제1저자)은 "그러나 기존의 맥신 소재만으로는 이온의 흐름이 원활하지 않아 배터리 구동이 어려웠다"며 "이를 위해 맥신을 여러 층으로 쌓고 그 사이에 경제성과 전기전도성이 높은 초미세 은 입자를 삽입하는 방법으로 층과 층 사이에 미세한 통로를 만들었다"고 설명했다. 기존에는 2.4nm였던 이동 통로를 25nm로 10배 이상 늘리는데 성공한 것. 또 이온 흐름이 균일해져 수지상돌기에 의한 전지 손상이 줄어들고, 배터리 성능과 안전성이 크게 향상됐다. 원리는 생각보다 간단했다. 빨대로 음료를 마실 때 내부 압력을 낮춰 외부 공기압이 음료를 밀어 올리는 원리와 유사한 진공여과 방식을 활용했다. 중력의 도움을 받은 셈이다. 이상호 박사후연구원은 "중성자 소각산란 장치를 활용해 이온 이동 경로를 분석하고, 이온 흐름이 원활함도 확인했다"며 "전기전도도를 측정, 맥신 복합체를 삽입한 무음극배터리가 정상 작동함도 입증했다"고 부연 설명했다. 연구는 과학기술정보통신부의 학연협력플랫폼구축 시범사업의 지원으로 수행됐다. 연구결과는 국제 학술지 '물리화학레터지'의 온라인판 표지 논문으로 최근 게재됐다. 장종대 선임연구원(논문 공동제1저자)은 "상품 개발 계획은 아직 없다"며 "기술이전부터 이루어져야 할 것"이라고 덧붙였다.

2025.02.27 12:29박희범

SK, 올해도 미래 사업재편 집중…차세대 음극재 매각설 '솔솔'

SK그룹이 지난해에 이어 올해도 리밸런싱(사업재편)에 집중한다. AI, 반도체, 전력에너지 등 미래 신수종 사업은 경쟁력 제고 노력을 지속하지만 전기차 캐즘(일시적 수요 둔화)에 따른 이차전지 포트폴리오는 조정 대상이다. 매각이 검토되는 사업 중 하나로 '실리콘 음극재'가 거론되고 있다. 실리콘 음극재는 기존에 음극재로 많이 사용하는 흑연 음극재 대비 에너지 용량이 높고, 급속 충전이 가능해 차세대 이차전지 소재로 주목 받고 있다. 그러나 충전 시간을 단축하는 장점이 있는 반면, 흑연보다 5배 이상 팽창·수축하면서 부서지는 특성이 있어 대량 양산 기술 확보가 쉽지 않다. 18일 업계 등에 따르면 SKC는 지난해 말 일부 국내 소재 업체를 대상으로 실리콘 음극재 사업 매각을 타진한 것으로 알려졌다. 복수의 소재업계 관계자는 "SKC가 실리콘 음극재 매각을 위해 일부 업체들과 논의한 것으로 안다"고 전했다. 현재 SK그룹은 SKC와 SK머티리얼즈그룹포틴(이하 SKMG14) 두 개 계열사에서 실리콘 음극재 사업을 운영 중이며, 매각이 검토되는 곳은 SKC가 영위하는 음극재 사업이다. SKC는 지난 2023년 영국 넥세온과 합작해 '얼티머스'를 설립한 후 실리콘 음극재(분쇄형) 사업을 추진해 왔다. SKMG14도 그룹 포틴 테크놀로지와 협력해 증착형 실리콘 음극재를 개발 중이다. 두 회사 모두 시제품을 생산했지만, 아직 상업화에는 성공하지 못한 상태다. 업황이 좋지 않은 데다, SK그룹 내 중복 사업이 존재하는 만큼 리밸런싱 차원에서 매각을 검토 중인 것으로 풀이된다. 앞서 SKC는 지난해 리밸런싱의 일환으로 이차전지 소재 자회사 SK넥실리스의 박막 사업을 950억원에 매각한 바 있다. SK이노베이션 자회사인 분리막 업체 SKIET도 매각 대상으로 거론된다. 이차전지 업계 한 관계자는 "SK에서 실리콘 음극재를 매각하려는 시도가 밑단에서 있었던 것으로 안다"며 "증착형(SKMG14)과 분쇄형(얼티머스)이 있는데 증착형에 집중하고, 분쇄형은 매각하기 위해 여러 업체를 접촉한 것으로 알고 있다"고 말했다. 또 다른 업계 관계자도 "매각을 시도했으나 잘 안 됐다고 들었다"며 "전기차 업황도 좋지 않기 때문에 인수할만한 곳이 거의 없을 것"이라고 했다. 실제로 실리콘 음극재 사업에 뛰어든 곳 중에서 아직 이렇다 할 성과를 내는 곳은 찾기 힘들다. 현재 국내에서 실리콘 음극재를 개발 중인 기업은 SK 외에도 대주전자재료, 포스코실리콘솔루션, 한솔케미칼, LG화학 등이 있다. 이 중에서 상용화에 나선 기업은 대주전자재료뿐이며, 포스코실리콘솔루션은 연내 상업 생산이 예정돼 있다. SK 입장에서는 자금 지원 부담도 있다. 얼티머스는 지난달 3억 7천만원 운영자금 확보를 위해 유상증자를 결정했고, SKMG14는 지난해 하반기 지주사 SK로부터 총 400억원의 자금을 대여했다. 그룹 차원 지원을 이어가고 있지만, 뚜렷한 성과는 아직 없는 상황이다. 이에 회사 측은 '사실 무근'이라는 입장이다. SKC 관계자는 '실리콘 음극재 사업 매각을 시도한 적이 있느냐'는 질문에 "확인되는 내용이 없다"고 답했다.

2025.02.18 15:33류은주

대주전자재료, 작년 영업익 289억…전년比 365% ↑

대주전자재료는 지난해 연결 기준으로 매출 2천193억원, 영업이익 289억원, 순이익 360억원을 기록했다고 7일 공시했다. 전년 대비 매출은 18.6%, 영업이익은 365.3%, 순이익은 5천631.4% 증가했다. 회사는 매출 증가, 원가 절감, 환율 상승 등으로 인한 영업이익과 당기순이익이 증가했다고 설명했다.

2025.02.07 20:40김윤희

"비상 경영 돌입" 포스코퓨처엠, 작년 영업익 7억원…98% ↓

포스코퓨처엠은 연결 기준으로 지난해 매출액 3조 6천999억원, 영업이익 7억원, 당기순손실 2천313억원을 기록했다고 3일 발표했다. 전년 대비 매출은 22.3%, 영업이익은 98% 감소하고 순이익은 적자 전환했다. 지난해 4분기 기준으로는 매출 7천232억원, 영업손실 413억원, 순손실 2천759억원을 거뒀다. 전년 동기 대비 매출은 36.9% 감소하고 영업손실은 44% 개선됐다. 순손실은 170% 확대됐다. 배터리소재 사업은 지난해 매출 2조 3천399억원, 영업손실 369억원을 기록했다. 양극재 사업은 글로벌 전기차 판매량 증가와 전기차 신모델용 제품 공급 개시에 따라 고부가 제품인 하이니켈 제품 중심으로 판매량이 전년 대비 소폭 증가했다. 그러나 리튬, 니켈 등 주요 원료 가격 하락으로 판매가가 크게 하락하며 매출은 전년 대비 30.4% 감소한 2조 1천856억원을 기록했다. 일부 제품 및 원료 불용재고에 대한 평가손실 436억원 계상으로 수익성도 감소했다. 음극재 사업 측면에선 천연흑연 음극재 부문에서 중국산 저가제품 공세로 판매량이 감소하고 원료인 흑연 가격 하락 영향으로 판매 가격도 하락했다. 인조흑연 음극재 부문 역시 가동 초기 높은 제조단가로 인한 재고 평가손실이 반영돼 매출이 전년 대비 30.4% 감소한 1천543억원을 기록하고 영업이익은 적자로 돌아섰다. 기초소재 사업에선 매출 1조 3천600억원, 영업이익 376억원을 기록했다. 내화물은 전로 수리 증가로 이익이 늘었으나 화성·라임(생석회)에서는 고정비가 증가하며 수익성이 저하됐다. 포스코퓨처엠은 자산가치의 건전성을 제고하기 위해 사업 현황을 선제적으로 반영, 손상차손을 인식해 당기순손실이 발생했다고 설명했다. 포스코퓨처엠은 캐즘 이후의 성장을 대비하기 위해 비상경영 체제에 돌입한다. 시장 수요 위축과 더불어 주요 시장인 미국의 새 행정부 출범 등 글로벌 정책 불확실성이 어느 때보다 커지면서 선제적 위기 대응을 통해 사업 경쟁력을 확보하고 미래 성장에 대비할 계획이다. 엄기천 사장은 지난달 17일 사운영회의 직후 전 임원과 함께 비상경영 계획을 공유하고 제조·사업 경쟁력 강화와 위기 극복에 대한 의지를 다졌다. 이 자리에서 엄 사장은 "제조 경쟁력 강화와 혁신적인 조업 역량을 확보하는 데 매진하고, 회사의 미래를 준비하기 위한 투자 사업은 지속 검토해 나가되 비핵심 자산은 과감하게 조정해 나가는 등 회사 경영진들은 주요 경영 아젠다들을 철저하게 수익성 확보 관점에서 검토해 달라"고 당부했다. 포스코퓨처엠은 생산성 혁신과 함께 R&D 강화로 제품 포트폴리오를 다양화하기로 했다. 프리미엄 제품인 하이니켈 양극재 외에도 고전압 미드니켈, 고망간(LMR), 리튬망간인산철(LMFP) 양극재 등 중저가 신제품을 개발한다. 음극재에서도 저팽창 천연흑연 음극재, 고용량 실리콘탄소복합체(Si-C) 음극재 등 고부가제품 개발을 통해 글로벌 시장을 선점한다는 계획이다. 포스코퓨처엠은 포스코홀딩스 미래기술연구원, 포항산업과학연구원(RIST), 포스텍 등과 협업해 미래 시장을 주도할 차세대 전지용 소재 개발에도 적극 나서고 있다고도 강조했따. 특히 미래 배터리 산업의 게임체인저로 주목받고 있는 전고체 배터리 양극재뿐만 아니라 건식 전극용 양극재, 리튬메탈 음극재 등도 선행 개발 중이라는 설명이다. 전고체 배터리 양극재의 경우 2028년 양산을 목표로 국내외 3개 이상의 고객사와 테스트를 진행하고 있고, 건식 전극용 양극재와 리튬메탈 음극재도 2028년 양산을 위해 고객사 테스트를 진행 중이라고 밝혔다.

2025.02.03 14:38김윤희

실리콘 음극재 강자 대주전자재료, 테슬라 수혜 업고 주가 강세

국내 실리콘음극재 업체 중 유일하게 매출을 올리고 있는 대주전자재료가 올해 테슬라 수혜에 올라탈 것으로 전망된다. 20일 업계 등에 따르면 테슬라 신형 모델Y 주니퍼 제품에 대주전자재료 실리콘음극재를 활용한 배터리가 탑재될 전망이다. 테슬라는 오는 3월부터 중국에서 모델 Y 주니퍼 판매를 시작할 예정이며, 이에 따라 2분기부터 대주전자재료의 매출 증가 효과가 본격화할 것으로 예상된다. 테슬라는 니켈 함량과 실리콘 음극재 비중을 높인 신형 2170 배터리를 신제품에 적용할 계획이다. 또한, 차세대 4680 원통형 배터리에도 고효율 실리콘 음극재를 적용하기 위한 준비 작업을 진행 중인 것으로 알려졌다. 대주전자재료의 음극재는 현대차의 아이오닉 3, 아이오닉 9, 스텔란티스의 신형 전기차 배터리에도 적용될 가능성이 높다. 전기차 판매 증가에 따라 대주전자재료의 실적 상승 기대감이 업계 전반에 퍼지고 있다. 작년 대주전자재료는 올해 실리콘 음극재 매출 비중이 전체의 절반 수준으로 증가할 것으로 전망했으며, 증권가에서도 이를 유사한 수치로 예측했다. 최유진 미래에셋증권 연구원은 "대주전자재료 올해 예상 매출액은 3천417억원이며, 실리콘음극재 매출액은 1천439억원으로 예상한다"며 "배터리 셀 내에서의 OEM으로 확장은 가속화할 것이며, 기아차 EV3와 현대차 캐스퍼를 시작으로 향후 아이오닉과 테슬라 신규 제품 수혜가 예상된다"고 분석했다. 주민우 NH투자증권 연구원도 "기존 모델(E-트론 GT·타이칸·EV9·EV3·캐스퍼EV)의 견조한 판매 속에 올해 최소 5개 모델(아이오닉3·아이오닉9·스텔란티스 2종·테슬라1종) 추가가 예상된다"며 "테슬라 신규 모델은 파나소닉과 LG에너지솔루션을 통해 공급하는 것으로 추정되며, 작년보다 실리콘 산화물(SiOx) 영업이익 기여도가 올라 올해 28%, 내년 40%, 2027년 60%로 가파르게 늘어날 것"이라고 전망했다. 증권가 장밋빛 전망에 힘입어 대주전자재료 주가는 가파르게 상승세를 탔다. 대주전자재료 주가는 5거래일 연속 상승해, 20일 10만8천200원에 마감했다.

2025.01.20 17:27류은주