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이차전지 산업 글로벌 경쟁력 강화…시험연구기관·경북TP·환경공단 뭉쳤다

이차전지 산업 글로벌 경쟁력 강화를 위해 국내 주요 시험연구기관과 한국환경공단·경북테크노파크(TP)가 뭉쳤다. 한국산업기술시험원(KTL)과 한국건설생활환경시험연구원(KCL)·한국화학융합시험연구원(KTR)·한국기계전기전자시험연구원(KTC)·FITI시험연구원·한국환경공단·경북TP는 지난 25일 '이차전지 산업 글로벌 경쟁력 강화' 업무협약을 체결했다. 참여기관들은 이날 협약을 계기로 사용후 배터리 산업 활성화와 국내 이차전지 산업 발전을 위해 ▲원료·중간재 등 소재 전반에 대한 분석·평가 체계·기반 마련 ▲소재부터 사용후 배터리까지 전주기 기술개발·기반 마련 ▲배터리 전반 국제 공동 평가 기술개발·기준 마련 ▲이차전지 산업 발전을 위한 연구개발 역량강화·신규 협력사업 발굴 분야에서 협력한다. FITI시험연구원은 이번 협력체계를 통해 배터리 관련 시험인증 기반 마련과 기술 개발 지원 등에 나서 국내 이차전지 산업 육성과 글로벌 경쟁력 강화에 기여할 계획이다. 김화영 FITI시험연구원장은 “이번 업무협약을 계기로 사용후 배터리를 포함한 국내 이차전지 산업 전반의 성장을 위해 다각도의 협력을 추진할 것”이라며 “FITI시험연구원은 국내 이차전지의 성능과 안전성을 확보할 수 있는 시험인증 솔루션을 제공해 우리나라가 차세대 산업 주도권을 확보할 수 있도록 노력하겠다”고 전했다. 박정원 KTL 부원장은 “이번 업무협약을 기반으로 사용후 배터리를 포함한 이차전지 전주기 기술개발에 기여하기 위해 적극 협력할 것”이라며 “앞으로도 KTL은 57년간 쌓은 시험 노하우와 이차전지 전문 시험 인프라를 활용해 경쟁이 심화하는 세계 배터리 시장에서 우리 기업이 글로벌 시장 경쟁력을 갖출 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다. 장동훈 KTC 에너지사업본부장은 “이번 업무협약을 계기로 국내 시험기관이 협력해 배터리 평가 기술 확보와 관련 표준을 개발하게 될 것”이라며 “국내 배터리 산업이 초격차 기술을 확보하고 시장점유율 1위를 유지할 수 있도록 시험·인증 역량을 활용해 기업을 적극 지원하겠다”고 말했다. 한편, FITI시험연구원은 미래차 전장부품 기능안전·신뢰성 지원센터, 친환경 모빌리티 순환경제 혁신지원센터 등을 구축 중으로 미래 모빌리티 핵심 부품인 사용후 배터리 등 이차전지의 성능을 평가할 수 있는 시험인증 인프라를 강화하고 있다.

2023.08.28 17:51주문정

미코, 경기 화성에 신규 사업장 매입…"신사업 전초기지 구축"

첨단세라믹 소재·부품 기업 미코는 신규 사업 추진을 위해 135억원 규모의 사업장 건물 매입 계약을 체결했다고 23일 밝혔다. 해당 사업장은 선제적인 기술력 확보 및 신규 사업 추진을 위한 전초기지로 활용된다. 이를 위해 미코는 연구개발에 필요한 최첨단 운영장비와 분석장비 등을 추가 매입해, 신규 사업과 관련한 최첨단 기술 실험 및 개발 인프라를 구축할 예정이다. 회사는 최근 반도체 후공정 장비용 세라믹 펄스 히터, 2차전지용 전고체 전해질, 방열소재 및 기판, 태양광 셀(CELL) 제조 부품을 회사의 4대 신성장동력으로 정하고, 본격적인 사업화를 진행하고 있다. 특히 'TC 본딩' 장비에 들어가는 핵심 부품 반도체 후공정 장비용 세라믹 펄스 히터의 경우, 국내외 주요 장비 업체와 품질 인증 테스트를 진행하고 있다. 미코는 이번 신규 사업장과 기존 사업장의 분리 운영을 통해 운영 효율성을 제고할 예정이다. 기존 사업장에서는 생산을 집중하고, 신규 사업장에서는 신규 사업을 위한 연구 개발에 집중해 각 사업장의 역량을 강화해 나간다는 계획이다. 이번에 미코가 매입하는 사업장은 경기도 화성시 방교동에 위치한 지상 4층 건물이다. 토지 3660.60㎡, 총 건물 연면적 3968.27㎡ 규모의 사업장으로 최종 인수는 10월 말에 완료될 예정이다. 미코 관계자는 "이번 신규 사업장을 미코 신규 사업의 전초기지로 활용해 신성장동력 연구개발을 추진할 예정"이라며 "이론적 연구에 그치지 않고 양산화까지 고려한 연구 개발을 수행해 본격적으로 사업화해 나가겠다"고 말했다.

2023.08.23 09:00장경윤

"로봇간 연결로 제조혁신 선도…韓서도 지멘스 같은 SW 강자 나와야"

“제조 현장에서 수 많은 로봇을 쓰고 있는데 어떤 로봇에게 어떤 일을 시켜야 하는지 그게 무척 중요합니다. 여러 상황을 고려하고 최적의 로봇을 선정해서 역할을 배정하는 일을 연구하고 있습니다. 실제 반도체 현장에서 적용하는 기술을 게재하는 저널에서 학문적 가치를 인정 받아 의미 있게 생각합니다.” 반도체 운영 관련 국제 저널 'IEEE TSM'에서 지난해 우수 논문으로 선정된 연구팀을 꾸린 장영재(49) KAIST(한국과학기술원) 산업및시스템공학과 교수가 로봇산업에 대해 이같은 생각을 밝혔다. IEEE TSM은 반도체 운영 관련 국제 저널과 한 해 게재된 논문 중 우수한 5편을 선정해 이듬해 6월에 발표한다. ■ "인공지능으로 대규모 로봇 제어 학습…국내 첫 시도" 장영재 교수 연구팀은 공장 내 1천대 이상 군집 로봇을 제어하는 기술을 연구했다. 반도체 공장이 점차 대형화되고 제조 공정이 복잡해지면서 공장 내 운영하는 로봇 대수도 함께 늘어나는 추세다. 장 교수는 이를 택시 배차에 비유했다. 승객이 도시에서 택시를 부를 때 수 많은 택시 중 가장 적절한 배차 계획을 세우는 방법과 유사하다는 설명이다. 단순하게 생각하면 승객과 가장 가까운 택시를 보내는 것이 가장 효율적이겠지만, 특정 지역에 택시가 지나치게 많이 몰려 있으면 다른 쪽에 있는 차를 빼오는 대안도 유효하다. 이렇듯 가장 적합한 로봇을 선정해서 역할을 부여하는 일이 장 교수가 강조한 핵심 기술이다. 로봇 1천 대를 한 번에 통합하지 못하고 나눠서 제어하게 되면 특정 지역에 로봇이 집적되는 문제가 생길 수 있다. 장 교수는 이 연구에 디지털 트윈과 인공지능(AI) 기술을 활용했다. 현실을 모사한 가상에서 다양한 작업을 학습시키고, 이를 바탕으로 다시 현실에 적용하고 있다. 인공지능을 활용해 로봇 수천 대를 관제하는 연구는 국내에서 처음 시도했다고 장 교수는 설명했다. 솔루션 도입이 어떤 변화를 불러올까. 장 교수는 먼저 물류 운용 효율 개선과 비용 절감을 꼽았다. 먼저 적재적소에 필요한 로봇을 보내는 시간을 기존보다 크게 단축할 수 있다는 점이다. 또 한 대에 수천만 원에 달하는 로봇 도입 대수를 줄여 비용을 아끼는 효과도 있다. ■ "주요 이차전지 업체에 솔루션 공급 중…반도체서도 유용" 다임리서치는 이번 연구를 기반으로 소프트웨어를 개발해 글로벌 반도체 업체에 관련 솔루션을 공급하고 있다. 최근엔 포스코 DX와 협업해 해당 기술을 철강, 이차전지 소재 관련 공장 내 로봇 운영에도 확대 중이다. 장 교수는 2016년 AI 기반 반도체와 LCD-OLED 자동화 시스템 연구를 처음 시작했다. 2020년에는 KAIST 기술 기반 연구소 기업인 '다임리서치'를 창업했다. 장 교수와 KAIST 졸업생 박사 4명으로 시작한 다임리서치는 3년 만에 직원 38명을 보유한 기업으로 성장했다. “최근에는 이차전지 공장에서 이 기술을 많이 도입하는 추세입니다. SK온과 LG에너지솔루션 등 해외 공장에도 저희 솔루션을 공급 중입니다. 반도체 웨이퍼이송장치(OHT) 운영에도 적용했습니다. 이런 공정에서는 로봇이 점점 많아져서 수백 대를 쓰는 일은 기본입니다.” 장 교수는 해당 기술로 우선 이차전지 시장에서 자동화 솔루션 입지를 다질 계획이다. 이후 레퍼런스를 쌓아 반도체 시장으로 적용 범위를 계속 확대해 다임리서치를 글로벌 기업으로 키우겠다는 포부를 전했다. 다임리서치의 주요 고객은 현재 대기업 위주다. 장 교수는 중소기업으로 소프트웨어를 보급하는 문제는 또 다른 접근법이 필요하다고 부연했다. 물류 시스템 운영까지 대행할 수 있는 플랫폼을 구축하는 것이 장 교수의 또 다른 목표다. ■ "한국의 지멘스 되겠다…국내서도 소프트웨어 강자 나와야" “다임리서치는 탄탄한 연구를 기반으로 사업화를 이루고 다양한 산업에 적용하는 솔루션을 제공하고 있습니다. 그것을 기반으로 또 연구·개발에 투자를 반복하는 선순환 구조를 만들고자 합니다.” 장 교수는 국내에서도 지멘스와 같은 강한 제조 소프트웨어 기업이 나와야 한다고 말했다. 제조 소프트웨어 시장을 선점하고 있는 독일의 지멘스와 같은 기업을 만드는 것이 장 교수의 꿈이다. 향후 로봇을 활용하는 분야가 늘어날수록 이를 제어하는 소프트웨어 역할도 함께 강조될 전망이다. 장영재 교수 프로필- 1974생- 1997년, 보스턴대학교 우주항공학 석사- 2003년, 매사추세츠공과대학 기계공학 석사- 2007년, 매사추세츠공과대학 기계공학 박사- 현 한국과학기술원 산업및시스템공학과 교수- 현 마이크론 테크놀로지 미국 프로젝트 매니저- '경영학콘서트' 저자

2023.08.21 09:43신영빈

ETRI, 얇고 유연한 전고체 배터리 제조 길 열었다

한국전자통신연구원(ETRI)은 얇고 유연한 전고체 배터리 고체 전해질막을 개발했다고 18일 밝혔다. 황화물계 고체 전해질과 고분자 직물 지지체를 활용해 기존 펠릿 형태 고체 전해질막에 비해 두께는 10분의 1로 줄이고, 에너지 밀도는 6배 높였다. 기존 전고체 배터리는 고체 전해질 입자에 압력을 가하거나 소결하는 공정을 거쳐 수백 마이크로미터(μm) 두께의 펠릿 형태로 제조한다. 하지만 고체 전해질 펠릿은 깨지기 쉬워 배터리 셀을 유연하게 하기 어렵고, 두께가 두꺼워져 셀의 에너지밀도가 오히려 낮아지는 한계가 있다. ETRI 연구진은 우수한 이온전도도를 갖는 황화물계 고체 전해질과 기계적 강도가 우수한 고분자 직물 지지체를 활용해 얇은 막(멤브레인) 형태의 고체 전해질막을 개발했다. 대면적 제품 생산이 쉬운 습식공정 기술도 개발했다. 개발한 고체 전해질은 기존 펠릿 형태의 고체 전해질에 비해 두께는 10분의 1로 줄고 이온전도 특성은 2배 증가했다. 이 고체 전해질을 모노 셀에 적용하자 출력 특성은 20% 향상됐고, 부피당 에너지밀도는 6배 증가했다. 높은 용량을 가지면서도 다양한 형태로 유연하게 다변화할 수 있는 차세대 전고체 배터리 상용화를 선도할 것으로 연구진은 기대했다. 강석훈 ETRI 선임연구원은 "그동안 고체 전해질을 최종 셀에 적용하는 데에 공정적 한계가 있었는데 본 연구에서 개발한 고체 전해질막은 적용된 배터리 셀의 에너지밀도를 획기적으로 높여 전고체배터리의 상용화 가능성을 크게 높일 것으로 기대된다"라고 말했다. 향후 다양한 기재의 지지체 구조를 확대 적용하는 한편, 고체 전해질막의 이온전도 특성을 높이고 두께를 분리막 수준으로 줄여 기존 전지 셀 제조 방식과 호환 가능케 하는 연구를 수행할 예정이다. 이번 연구는 산업통상자원부와 한국산업기술평가관리원의 지원을 받아 '리튬기반 차세대 이차전지 성능고도화 및 제조기술 개발' 연구사업의 일환으로 진행됐다. 학술지 'ACS 응용 재료·인터페이스(ACS Applied Materials & Interfaces)'에 최근 실렸다.

2023.08.18 11:11한세희

美 IRA·반도체법 1년…韓기업 대미 투자 건수 '최다'

미국이 인플레이션 감축법(IRA)과 반도체법(Chips Act)를 시행한 뒤 1년간 한국 기업의 대미(對美) 투자 건수가 가장 활발했다고 영국 파이낸셜타임스가 16일(현지시간) 보도했다. 파이낸셜타임스는 지난해 미국 IRA와 반도체법이 시행된 이후 발표된 해외 기업들의 대미 투자 계획과 규모를 취합했다. 그 결과 친환경 및 반도체 분야에서 최소 2천240억 달러(한화 약 300조원)의 투자가 미국 제조업에 몰린 것으로 나타났다. 투자 건수는 총 110건에 달한다. 국가별로는 한국이 20건으로 가장 많았고, 유럽이 19건으로 뒤를 이었다. 이외에도 일본이 9건, 캐나다가 5건, 중국·인도·대만이 3건 등으로 집계됐다. 최소 2240억달러(약 300조원), 최소 110건의 투자 프로젝트가 발표됐다고 설명했다. 기업별로는 인텔, TSMC, IBM 등 반도체 관련 기업들의 투자 규모가 가장 컸다. 인텔은 애리조나주 신규 반도체 공장 2개를 짓는 데 약 300억 달러를 들이기로 했다. TSMC도 애리조나주에 약 400억 달러를 투자해 신공장을 건설하고 있다. 국내 기업들의 대형 투자는 이차전지 분야가 주를 이뤘다. LG에너지솔루션은 애리조나주 배터리 공장에 7조2천억원을 투자하기로 했으며, 현대자동차와 SK온은 조지아주에 6조5천억원을 들여 합작공장 설립을 추진하고 있다.

2023.08.18 09:02장경윤

부산-전력반도체, 울산-이차전지 '특화단지'에 8.2조원 투자 확정

정부가 부산과 울산을 각각 전력반도체, 이차전지 특화단지로 지정하고 8조2천억 원 민간 투자를 확정지었다. 또 약 2조1천억 원 규모의 신규 투자도 논의하는 등 특화단지 지정효과가 가시화될 것으로 기대된다. 이창양 산업통상자원부(이하 산업부) 장관은 16일 부산 전력반도체 소부장 특화단지와 울산 이차전지 국가첨단전략산업 특화단지를 시작으로, 단지별 발전방안을 모색하기 위한 현장 행보를 시작했다. 부산 '전력 반도체' 특화단지, 20여개 기업 참여...내년 1385억원 규모 사업 착수 부산 특화단지는 전기차 수요 증가 등에 따라 급속한 미래 성장이 예상되는 차세대 전력반도체 생태계 구축을 목적으로 한다. 기장군 인근 동남권 산단 등에 전체 63만평 규모로 지정됐으며, 약 20여개의 화합물 전력반도체 소‧부‧장 기업이 참여한다. 해당 특화단지에는 SK파워텍(전력반도체 생산), 비투지(전력반도체 소재), 제엠제코(전력반도체 패키징) 등 약 8천억원의 기업 투자가 계획돼 있다. 더불어 특화단지 지정 이후 5천억원 이상의 전력반도체 관련 기업의 추가투자가 논의되고 있는 등 기업집적을 통한 시너지 창출이라는 특화단지 지정 효과가 나타나고 있다. 산업부는 1천385억원 규모의 전력반도체 기술개발 사업을 내년부터 착수하고, 265억원 규모의 실증 인프라 구축을 통해 기업들의 화합물 전력반도체 시장 공략을 적극 뒷받침할 계획이다. 파워반도체 상용화센터는 금년부터 기업 투자로 수요가 늘어난 만큼 설비 증설을 통해 지난해 대비 시제품 제작 능력을 확충(300장/월→600장/월)해서 지원한다. 오늘 오전 이 장관이 방문한 'SK파워텍'은 정부 R&D 사업을 통해 개발한 기술과 전기연구원으로부터 이전 받은 기술을 바탕으로 경북 포항에 국내 최초로 화합물 전력반도체 소자(SiC MOSFET) 양산라인을 구축한 기업이다. 이후 SK파워텍은 미래 급성장이 예상되는 전기차용 화합물 전력반도체 시장에 본격 진출하기 위해 올해 2월 부산 특화단지로 생산시설을 확장 이전하고, 당초 4인치 기반 설비를 모두 6인치로 업그레이드했다. 화합물 전력반도체 소재(GaN 웨이퍼) 기업인 '비투지'도 금년 중 부산 특화단지에 화합물 전력반도체 소재와 소자 생산시설을 착공할 예정이다. 비투지는 일본의 화합물 전력반도체 기술업체인 옥사이드(OXIDE)와의 기술협력을 기반으로 2천억 원 규모의 생산 시설을 구축하고 2028년부터 화합물(GaN) 전력반도체 양산을 추진할 계획이다. 특화단지에는 패키징 기업인 '제엠제코'도 소재해 있으며, 단계적으로 생산시설을 확충해나갈 계획이다. 이창양 산업부 장관은 이날 간담회에서 "기업과 정부가 수년간 함께 힘을 모아 싹을 틔운 화합물 전력반도체라는 씨앗이 부산 특화단지에서 세계로 뻗어 나가는 거대한 나무로 성장하도록 정부도 지원을 아끼지 않겠다"고 전했다. 울산 '이차전지' 특화단지, 173개 기업 참여... 울산 이차전지 특화단지는 울산의 주요 산단 6곳을 연계해 지정됐으며, 삼성SDI‧현대자동차‧고려아연‧이수스페셜티케미컬 등을 비롯한 173개 기업이 참여한다. 이차전지 특화단지는 2030년까지 8조1천억 원의 민간 투자가 진행될 예정이다. 여기에는 특화단지 지정 이후 한달도 지나지 않아 추가 확정된 7천억 원의 신규투자 금액이 포함되어 있다. 현재도 9천억 원 규모의 추가 투자가 논의되고 있을 정도로 특화단지에 대한 기업들의 관심과 참여 의지가 뜨겁다. 추가 투자가 확정될 경우 투자 규모는 특화단지 지정시(7,20일) 발표한 7.4조원보다 1.6조원이 증가한 9조원이 된다. 울산은 이 같은 민간 투자를 통해 '차세대 배터리' 거점으로 거듭난다는 계획이다. 삼성SDI와 현대자동차 같은 배터리-전기차 대표 기업간 협력외에도 이수스페셜티케미컬(이수화학의 자회사) 등 새로이 배터리 분야에 진출하는 기업이나, 인켐스 등의 스타트업도 차세대 배터리 기술 개발에 적극 참여할 예정이다. 특히, 삼성SDI는 차세대 배터리 투자 외에도 국내 최초의 LFP 배터리 생산 시설도 국내 최초로 울산 산단에 건설할 예정이다. 또 차세대 배터리 거점이 되기 위해 필수적인 핵심 광물과 제련기술 확보에도 집중 투자한다. 2030년까지 2조원 이상을 투입해 광물 정·제련 과 전구체 제조 시설을 조성할 계획이다. 산업부와 울산시는 2025년까지 340억원을 투입해 '차세대 배터리 파크'를 조성해 울산의 마더팩토리 구축에 힘을 보탠다. 이날 이창양 장관이 방문한 고려아연은 기존 비철금속업종에서 확보한 기술력을 바탕으로 이차전지 광물·소재의 가공 등에 2027년까지 총 1조2천억 원을 울산 특화단지에 투자할 계획이다. 특히 내년 상반기까지 연 2만톤(전기차 45만대)의 전구체 생산과 2027년까지 연 6만톤(전기차 150만대 이상)의 동박 생산을 위해 온산 제련소 인근에 관련 공장을 건설 중이다. 또한 핵심광물 추출을 위한 리사이클링과 니켈 제련 등을 위한 추가 투자도 검토가 진행 중이다. LSMnM의 경우에도 2026년까지 1조원 이상을 투자하여 리튬‧니켈‧코발트 등의 제련 제품과 전구체를 생산할 예정이다. IRA 이후 광물 제련과 소재 가공의 중요성이 커진 상황에서, 울산의 대규모 투자는 우리 배터리 공급망의 자립화에 큰 기여를 할 것으로 기대된다. 이 장관은 "특화단지의 성공적 안착을 위해서는 각자의 개별적 노력외에도, 정부–지자체–기업간의 적극적인 소통과 협력이 절대적으로 중요하다"고 강조하며, 향후 특화단지 발전을 위해 지속적인 논의와 적극적인 지원 및 애로해결을 약속했다. 산업부는 특화단지에 대해 인·허가 신속처리, 용적률 완화 등 규제 혁파와 함께 기업들의 기술개발·인프라 투자에 대한 세제·예산 등도 적극 지원할 계획이다.

2023.08.16 13:32이나리

DGIST, 리튬 금속 전지 수명 높일 음극 제조법 개발

DGIST(총장 국양)는 에너지공학과 이홍경 교수 연구팀이 리튬 금속 전지의 한계를 극복할 새로운 리튬 음극 제조법을 개발했다고 16일 밝혔다. 리튬을 음극으로 쓰는 리튬 금속 전지는 기존 흑연 소재보다 이론적으로 10배 높은 용량을 구현할 수 있다. 하지만 통상 리튬 포일을 사용하고 있어 생산 및 보관 과정에서 산화층을 형성한다. 이 때문에 리튬 표면 품질이 급격히 저하돼 충·방전 과정 중 나무가지 모양의 돌기인 리튬 덴드라이트가 성장해 화재나 폭발을 일으는 문제가 있다. 이홍경 교수 연구팀은 리튬 포일을 대체할 제조 방법을 개발했다. 유사 고농도 전해질을 활용한 전해도금법으로 매끈하면서도 균일한 리튬 금속 음극을 제조하는 방법이다. 이렇게 만들어진 리튬 표면은 불소 기반 성분을 다량 함유해 전해질과의 반응성을 낮출 수 있고, 간단한 물리적 압착을 통해 빈틈없이 얇게 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 리튬 음극은 상용 리튬 포일에 비해 훨씬 매끈하고, 표면층의 화학 성분이 균일하다. 대면적 생산에도 유리하다. 현재 쓰이는 리튬 포일의 표면층은 불안정한 물질인 탄산리튬(Li₂CO₃)을 과량 포함하고 있고 화학성분이 균일하지 않아 리튬이 불규칙하게 자라고, 전해질과 만날 때 문제를 일으킨다. 이 교수팀이 개발한 리튬 금속 음극은 '전해질 맞춤형' 표면층(ENL, Electro-native layer)을 형성해 전해질과 친화성이 높고 저항이 낮다. 이 때문에 전기화학 반응을 빠르고 균일하게 하여 산발적 덴드라이트 성장을 효과적으로 억제할 수 있다. 방전 과정에서도 리튬이 매끄럽게 빠져나가서 전지 내부가 부드럽게 유지될 수 있다. 이홍경 교수는 "본 연구를 통해 리튬 음극의 초기 표면 품질 개선만으로 리튬 금속 배터리의 수명을 획기적으로 향상시킬 수 있을 것"이라며 "향후 표면 안정화 기술을 추가 도입해 리튬 금속 전지의 진정한 상용화를 앞당길 수 있었으면 한다"고 말했다. 이 연구는 한국연구재단의 '우수 신진 사업' 및 산업통상자원부 '나노융합 혁신제품 기술개발 사업' 등의 지원을 받아 수행됐으며, 학술지 '에너지 스토리지 머티리얼스(Energy Storage Materials)'에 최근 게재됐다.

2023.08.16 11:46한세희

SKC, 적자전환에도 "반도체·이차전지 과감한 투자 지속"

화학소재업체 SKC가 2분기 실적 부진에도 미래 성장동력 확보를 위한 사업재편 및 투자를 지속하겠다는 의지를 드러냈다. 반도체 및 이차전지 분야의 신제품을 올 3분기부터 상용화하기 위한 준비에 나섰으며, 고객사 확보 역시 순조롭게 진행 중이라는 게 회사의 설명이다. SKC는 올해 2분기 매출 6천309억원, 영업손실 369억원을 기록했다고 9일 밝혔다. 2분기 실적은 전년동기 대비 매출은 16.3% 감소했으며, 영업손익은 적자전환했다. 전분기 대비로도 매출은 5.7%, 영업손실은 69.9% 적자폭이 확대됐다 . 다만 SKC는 "대내외 경영 여건 악화로 인한 수익 감소에도 하반기 과감한 사업재편과 투자를 이어겠다"며 "이를 통해 주요 사업부문의 지속가능한 성장을 도모할 것"이라고 밝혔다. SKC는 이날 종로구 SKC 본사에서 임의준 SK피아이씨글로벌 대표, 이재홍 SK넥실리스 대표, 최두환 SK피유코어 대표 겸 SKC 최고재무책임자(CFO), 김종우 SK엔펄스 대표, 신정환 사업개발부문장, 오준록 앱솔릭스 대표 등 주요 임원들과 주요 사업별 현안과 하반기 경영 계획을 공유했다. 이에 따르면 SKC의 동박사업 투자사 SK넥실리스는 해외 생산거점인 말레이시아 코타키나발루 공장의 3분기 상업가동 개시를 목표로 고객사 인증 절차를 진행 중이다. 이미 주요 고객사 인증이 70% 이상 진행됐다. 말레이시아 공장은 세계 최고의 기술력, 업계 평균 대비 30% 이상 향상된 생산성과 더불어 재생 에너지 기반의 저렴한 전력 등 압도적인 원가 경쟁력을 갖추고 있다는 평가다. SK넥실리스는 신규 중장기 계약 등을 통해 연내 글로벌 주요 고객사 수를 15곳으로 확대한다. 중장기적으로는 고부가 제품 판매 비중은 58%까지 늘리고, 지난해까지 절반 수준이었던 북미, 유럽 시장 판매 비중을 90%까지 확대해 나간다는 목표다. 반도체 소재사업은 SK엔펄스의 CMP패드, 블랭크 마스크 고객사 확대와 함께 CMP 슬러리 신규 제품군 확대로 사업 확장에 나선다. 동시에 반도체 소재사업의 포트폴리오 재편도 가속화한다. SKC는 3분기 내 ISC 인수를 완료해 성장성이 높은 후공정 핵심 소모품 사업에 진입하면서 글로벌 팹리스, OSAT(외주반도체패키지테스트업체)까지 고객사를 확대한다. 또한 연내 앱솔릭스의 미국 조지아 공장을 완공하며 고성능 컴퓨팅용 반도체 글라스 기판 상업화 준비를 완료할 계획이다. SK피아이씨글로벌, SK피유코어를 중심으로 한 화학사업은 여전히 부진한 글로벌 시황 가운데서도 실적 반등을 위한 기반을 만든다. SK피아이씨글로벌은 프로필렌글리콜(PG) 판매 확대를 위해 글로벌 물류 포스트를 하반기 중 8곳으로 늘린다. 이를 통해 북미, 유럽 등 고부가 시장의 안정적인 공급자로 자리매김할 계획이다. SK피유코어의 폴리올 사업은 수요 강세가 전망되는 건축 보수재 등 제품 판매를 집중적으로 확대한다. 핵심 미래 성장 동력인 실리콘 음극재 사업도 빠르게 상업화를 추진 중이다. 올해 6월 코팅형 저함량 제품의 사업을 위한 자회사 설립을 완료하고 파일럿 설비 건설을 시작했다. SKC는 올해 시범 생산을 시작하고 양산 계획도 확정한다. 또 2026년 적용을 목표로 복수의 고객사와 인증 절차 및 공동 개발을 진행 중이다. 영국 소재의 투자사 넥세온이 상업화를 준비 중인 다공성 고함량 제품은 향후 합작사업을 추진할 계획이다.

2023.08.09 14:02장경윤

신성이엔지 "반도체·이차전지 투자 정상화…하반기 실적 개선"

국내 클린룸 전문업체 신성이엔지가 올 2분기 다소 부진한 수익성을 기록했다. 주요 고객사의 프로젝트들이 상반기까지 지연된 데 따른 영향이다. 다만 하반기에는 삼성전자의 국내외 신공장 투자 재개, 이차전지 고객사의 해외 투자 본격화 등으로 실적이 개선될 것으로 내다봤다. 8일 오후 신성이엔지는 온라인 실시간 기업설명회를 열고 2분기 실적발표 및 주요 사업의 현황에 대해 밝혔다. 신성이엔지는 올 2분기 매출 1천570억원, 영업이익 23억원을 기록했다. 전년동기 대비 각각 10.9%, 77.7% 감소했다. 이 중 반도체 클린룸·이차전지 드라이룸 사업을 영위하는 클린환경(CE) 부문은 2분기 1천378억원의 매출과 21억원의 영업이익을 올렸다. 전년동기 대비 매출은 36% 증가했으나, 영업이익은 19% 감소했다. 신성이엔지는 국내 주요 프로젝트가 지연된 것이 올 2분기 수익성 부진의 가장 큰 요인이라고 설명했다. 김신우 신성이엔지 전략기획팀 상무는 "삼성전자 P4 클린룸 등 올해 초 수주했던 신규 프로젝트들이 다소 지연되면서 상반기에는 사전 비용이 두드러지는 결과를 가져왔다"며 "드라이룸은 주요 시장인 해외에서 현지 인력채용, 인프라 확충 등을 위한 투자가 먼저 반영됐다"고 밝혔다. 반면 하반기에는 주요 프로젝트의 공사가 재개되면서 실적이 개선될 것으로 내다봤다. 김 상무는 "주요 프로젝트들이 7월부터 속도가 빠르진 않지만 정상적으로 진행되기 시작했다"며 "이차전지는 LG에너지솔루션 등의 미국 미시간주 투자, 반도체는 TI(텍사스인트루먼트) 등의 말레이시아 공장 증설 등이 매출과 영업이익 증가에 기여할 것"이라고 말했다. 태양광 모듈 중심의 재생에너지(RE) 사업부문 매출과 영업이익은 192억원, 6억원으로 전분기 대비 각각 5%, 65% 감소했다. 국내 태양광 시장 환경 및 규제, 정책으로 인해 수요가 축소된 영향이다. 하반기에는 산업단지 RE100 사업 및 대규모 수상 태양광 프로젝트 수주 등을 통해 RE 사업부문 매출을 확대할 계획이다. 현재 신성이엔지는 동남아시아, 미국 등을 대상으로 RE 사업부문의 해외 시장 진출을 준비하고 있다. 질의응답 세션에서 김신우 상무는 "삼성전자의 미국, 평택 신공장용 클린룸 매출이 당초보다 반기 밀려 내년 하반기까지 지속 발생할 전망"이라며 "드라이룸은 2차전지 외에도 핵심소재인 동박 업계에서 대규모 투자가 이뤄지고 있어, 이 부분에서 성과를 나타낼 수 있을 것"이라고 밝혔다.

2023.08.08 15:33장경윤

KIAT, 해외 우수 연구역량 한국 기업과 연결·내재화

한국산업기술진흥원(KIAT·원장 민병주)은 지난 4일 오후(현지시간) 미국 텍사스주 댈러스에서 재미 한인유학생 간담회를 개최했다고 밝혔다. 간담회에는 장영진 산업통상자원부 차관과 민병주 KIAT 원장, 재미 이공계 유학생 30여 명이 온·오프라인으로 참석했다. KIAT는 간담회에서 이공계 청년을 위한 맞춤형 정책을 마련하기 위해 유학생 의견을 청취했다. 간담회 참석자들은 한-미 인재 교류를 통해 해외 우수 연구 역량을 한국 기업과 연결하고 내재화하는 과정과 관련해 다양한 의견을 공유했다. 한 유학생은 “AI와 데이터 분석, 기계·로봇, 반도체 외에도 다양한 분야에서 한-미 공동 R&D를 연결하는 가교역할을 하고 싶다”고 밝혔다. KIAT는 이날 산업부와 함께 한미 첨단산업 협력전략 간담회도 열어 지난 4월 방미 성과와 연계한 반도체·자율주행·이차전지 등 주요 첨단산업 분야 기술협력 추진계획을 보고하고, 향후 유수 대학과의 다양한 한미 협력 모델을 듣는 자리를 마련했다. 행사에 참석한 한미 양국 연구자들은 그동안 축적해온 첨단산업 기술 경쟁력을 바탕으로 협력 가능한 분야와 협력 모델을 제시하면서 공동 연구에 대한 의지를 표명했다. 올해 안에 이를 구체화해 실질적인 협력 과제를 도출할 수 있도록 연구자 간 네트워킹의 자리 마련을 요구했다. 한편, KIAT는 전날 글로벌기술협력지원단(K-TAG) 미국 총회를 개최했다. K-TAG는 KIAT 주도로 2014년 발족한 재외 한인공학자 그룹이다. 이날 총회에서는 국내 기업 글로벌 기술협력과 사업화를 지원해 우수한 실적을 낸 박종연 교수(사우스 플로리다대), 전병국 교수(퍼듀대), 박선규 교수(노스캐롤라이나 주립대), 김덕호 교수(존스홉킨스대) 등 K-TAG 위원 4명을 선정해 상을 수여했다. 민병주 KIAT 원장은 “양국 협력을 활성화하는 만남의 장을 신속하게 추진할 것”이라며 “K-TAG과 한인 유학생들의 의견을 바탕으로 한미 간 현실적인 기술협력 모델을 발굴하겠다”고 말헀다.

2023.08.07 16:06주문정

인산철 배터리 고속 방전하면 성능 떨어지는 원인 찾았다

전기차가 고속주행 하거나 노트북PC에서 고사양 게임을 돌릴 때와 같이 에너지를 단시간에 빠르게 출력할 때 저항과 에너지 손실이 커지는 것이 리튬이온 배터리의 약점 중 하나다. 3일 서울대에 따르면 이 학교 화학과 임종우 교수와 MIT 공동 연구진이 충방전 중 인산철 배터리 내외부 리튬 분포를 실시간으로 관측했다. 이를 바탕으로 충방전 속도에 따라 바뀌는 리튬 이온 경로가 고속 방전 중 출력 저하의 원인임도 밝혔다. 인산철 배터리처럼 전극 내에서 상이 분리되는 상 분리 전극을 쓰는 경우 고속 방전 중 성능 저하가 더욱 심하다. 하지만 전극 내 리튬 이온 분포가 불균일하고 전극 입자 크기가 머리카락의 100분의 1 수준이라 원인이 되는 리튬이온의 분포와 움직임을 파악하기 어렵다. 연구진은 방사광 가속기 기반 실시간 X선 현미경을 활용, 1um 이하 크기의 인산철 배터리 입자 표면 및 내부에서 충방전 중 시시각각 변화하는 리튬이온의 분포와 입자 내 전류밀도를 나노미터 단위로 관측했다. 이를 통해 충·방전 속도에 따라 전극 입자의 표면과 내부에서 리튬이 이동하는 경로가 완전히 바뀐다는 사실을 밝혔다. 특히 방전 속도가 높아짐에 따라 입자의 표면에 리튬이 많은 상(phase)이 더욱 많이 형성되는데, 이것이 리튬 이온을 전달할 때 더 높은 저항을 만들어 내고 고속 방전에서 출력을 저하시키는 원인임을 규명했다. 표면상 형성에 대한 연구를 통해 이를 정확히 제어할 수 있게 되면 전극의 고속 충방전 성을 개선, 출력이 대폭 향상된 인산철 전지를 만들 수 있을 것으로 연구진은 기대했다. 이 연구는 학술지 '에너지 & 인바이런먼탈 사이언스(Energy & Environmental Science)'에 최근 온라인 게재됐으며, 8월호 저널의 표지로 선정되어 출판 예정이다.

2023.08.03 13:17한세희

차세대 수계아연전지 위한 후막 양극 개발···상용화 한걸음 더

차세대 이차전지의 하나로 주목받는 수계아연전지의 용량 문제를 개선할 기술을 개발했다. 한국생산기술연구원(원장 이상목)은 대구경북과학기술원(DGIST) 연구팀과 공동으로 수계아연이온전지 후막 양극 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 수계아연이온전지는 물 기반의 전해질을 써서 불이 날 위험이 없고 안정성이 높아 리튬이온전지의 대안으로 주목받고 있다. 하지만 후막 양극을 제작하면 용량이 크게 저하되는 문제로 상용화가 어려웠다. 후막 양극은 전자들의 이동 통로 역할을 하는 집전체 위에 전기 에너지를 만들어내는 활물질이 두껍게 코팅된 전극으로, 이차전지의 에너지 밀도 향상에 꼭 필요하다. 30㎛ 두께의 양극 4장을 120㎛ 두께의 후막 양극 1장으로 교체하면 전지 두께는 30% 이상 얇아지고 에너지 밀도는 높아진다. 생기원 청정웰빙연구그룹 김찬훈 박사 연구팀과 DGIST 에너지공학과 이용민 교수 연구팀은 상용화된 리튬이온전지의 양극용 바인더에 친수성을 부여해 수계아연이온전지의 용량 저하 문제를 해결했다. 리튬이온전지는 양극 활물질과 도전재를 집전체에 접착시키기 위한 바인더로 폴리비닐리덴 플로라이드(PVdF)를 사용하는데, 불소계 고분자인 PVdF가 물 분자와 잘 결합하지 않는 소수성을 띠고 있어 완성된 양극이 수계전해질에 젖는 것을 방해한다. 바인더는 활물질과 도전재가 집전체에 잘 붙도록 넣어주는 접착 물질이고, 도전재는 양·음극 활물질 사이에서 전자의 이동을 촉진시키는 물질이다. 양극이 두꺼울수록 굴곡률이 높아져 수계전해질이 전극 내부로 스며들기 어렵고, 전해질이 침투되지 못한 양극은 아연 이온 공급이 원활치 않아 수계이온전지 용량 구현에 한계가 따랐다. 공동 연구팀은 간단한 설폰화 반응만으로 기존 리튬이온전지 바인더를 친수성 있는 설폰화 PVdF(S-PVdF)로 개질했다. 설폰화반응은 연료전지용 고분자 전해질 막의 친수성을 높이기 위한 치환반응이다. 설폰화반응을 통해 개질된 S-PVdF 바인더는 분자 내에 풍부한 설포네이트 작용기를 포함하고 있어 기존 PVdF에 비해 수계전해질의 젖음성이 향상되고 이온전도도 또한 10배 가량 높았다. 설포네이트 작용기가 S-PVdF 바인더의 극성을 향상시켜 양극 활물질의 전극 내 분산성을 높이기 때문이다. 이를 통해 전극 내 활물질·바인더·도전재가 불균일하게 분포하고 결착력이 낮다는 문제를 개선, 높은 에너지 밀도를 갖는 후막 양극 제조의 난제를 해결했다. 생기원 김찬훈 박사 연구팀이 개발된 S-PVdF 바인더를 활용해 양극 활물질 기준 6㎎/㎠의 후막 전극을 제작해 DGIST 이용민 교수 연구팀이 물리화학적 특성을 분석한 결과, 기존 PVdF 바인더보다 초기 가역 용량이 20% 이상 증가한 것으로 나타났다. 또 PVdF를 사용한 양극과 비교해 3천 사이클 동안에도 지속적으로 높은 가역 용량을 나타냈고, 양극 용출을 효과적으로 억제해 고온에서도 2배 이상 높은 용량 유지율을 보였다. 김찬훈 박사는 "수계아연이온전지 상용화에 필수적인 후막 양극 제작의 새로운 방향성을 제시한 연구"라며 "에너지 밀도를 더욱 높이는 기술 개발에 주력해 ESS용 수계아연이온전지 조기 상용화에 주력할 계획"이라고 밝혔다. 이 연구는 한국연구재단의 우수신진연구사업, 국가과학기술연구회의 선행융합연구사업 지원으로 수행됐으며, 학술지 '나노-마이크로 레터스(Nano-Micro Letters) 온라인 판에 최근 게재됐다. 논문 제목은 Enhancing Hydrophilicity of Thick Electrodes for High Energy Density Aqueous Batteries이다.

2023.07.25 10:49한세희

삼성·LG·SK, 반·디·이차전지 7개 첨단 특화단지에 614조원 쏟아붓는다

정부가 첨단산업의 세계 주도권 확보를 위해 '글로벌 산업 클러스터' 구축에 나선다. 산업통상자원부는 20일 총 7개의 국가첨단전략산업 특화단지를 지정하고, 2042년까지 민간투자 총 614조원을 뒷받침할 계획이라고 밝혔다. 또 8곳의 '국가첨단전략산업 특성화대학'을 선정하고, 올해 총 540억원을 지원한다. 국가첨단전략산업 특화단지 선정 발표는 지난 3월 추진 계획을 발표한지 약 4개월 만에 최종 확정됐다. 산업부는 특화단지에 총 21개 지역이 신청했으며, 선도기업 유무, 신규투자 계획, 산업 생태계 발전 가능성을 평가해 ▲반도체(용인·평택, 구미) ▲이차전지(청주, 포항, 새만금, 울산) ▲디스플레이(천안·아산) 등 총 7곳이 지정됐다고 밝혔다. 국가첨단전략산업 특화단지 중에서 반도체는 총 566조7천억원 규모로 가장 큰 투자가 이뤄진다. 이를 통해 메모리 반도체 세계 1위를 견고화하고, 시스템 반도체 점유율을 현재 3%에서 2030년 10%로 끌어 올린다는 목표를 세웠다. 먼저, 용인·평택 지역에 총 562조원을 투자한다. 세계 최대 반도체 클러스터의 육성을 위해 대규모 민간 투자가 예정된 용인·평택 지역을 특화단지로 지정하고 현재 가동 중인 이천·화성 생산단지와 연계 육성할 계획이다. 삼성전자는 용인 남사에 시스템반도체(파운드리) 팹5기, 용인 기흥에 메모리 시스템반도체 R&D 센터 구축, 평택 고덕에 메모리 및 파운드리 팹3기를 구축한다. SK하이닉스는 용인 기흥에 메모리 팹4기를 운영할 계획이다. 또 경북 구미를 반도체 핵심소재 공급기지로 지정하고 총 4조7천억원을 투자한다. SK실트론(반도체 웨이퍼), LG이노텍(반도체 기판), 원익큐엔씨(쿼츠웨어) 등이 대규모 생산라인을 확대해 안정적인 반도체 공급망을 확보하는 것이 목표다. 디스플레이 분야는 삼성디스플레이의 17조2천억원 규모의 생산시설 투자를 바탕으로 천안 아산이 혁신 거점으로 지정됐다. OLED 초격차를 확보하고 차세대 무기발광 디스플레이 생태계를 조성하는 것이 목표다. 이차전지는 광물가공(전북)-소재(포항)-셀(충북·울산)-재활용(전북)이 특화단지로 지정됐다. 국내 이차전지 밸류체인 완결하고, 전고체·리튬황 등 차세대 이차전지를 개발하는 것을 목표로 한다. '인허가 신속처리'로 민간 투자 적기 지원 이번에 지정된 특화단지에는 민간투자가 적기에 이루어질 수 있도록 정부가 ▲인·허가 신속처리(첨단위 요청 후 60일內 인·허가 미처리시 처리한 것으로 간주) ▲킬러규제 혁파 ▲세제·예산 지원 ▲용적률 완화 ▲전력·용수 등 맞춤형 패키지를 지원한다는 것이 골자다. 산업부 고위 관계자는 “그동안 산업단지로 지정되어도 여러가지 사유로 제때 처리가 안되는 경우가 있었다”라며 “특화단지는 60일 내 인·허가 신속처리 조항 등 여러가지 지원을 받을 수 있기 때문에 조속히 산업을 육성하는데 도움될 것으로 기대된다”고 말했다. 특히 용수·폐수처리·전력 시설 및 진입도로 등 특화단지 조성 및 운영에 필요한 핵심적 기반시설 구축 비용을 우선적으로 지원한다는 방침이다. 또 첨단전략산업위원회의 의결을 거친 경우, 예타 특례를 제공한다. 정부는 올해 하반기 특화단지별로 맞춤형 세부 육성계획을 마련하고, 산·학·연 협력과 기업 애로 해소 등을 원스톱으로 지원하는 '범부처 지원 협의체'도 구축할 예정이다. 이에 더해, 지난 5월 국가첨단전략산업으로 신규 지정된 바이오 산업에 대해서도 올해 하반기에 특화단지를 공고해 내년 상반기 중에는 특화단지를 지정할 계획이다. 국가첨단전략산업 특성화대학 8곳…540억원 지원 아울러 이번에 지정된 8곳의 국가첨단전략산업 특성화대학에는 ▲융복합 교육과정 설계 ▲우수교원 확보, ▲실습 및 교육환경 구축 등을 위해 올해 총 540억원이 지원된다. 향후 정부는 다른 첨단전략산업으로도 특성화대학 지정을 확대하고, 지난 5월 선정한 '국가첨단전략산업 특성화대학원'과의 연계를 통해 산업현장의 수요에 맞는 실무·고급인력을 키워나갈 계획이다. 이창양 산업부 장관은 “이번 3차 첨단전략산업위원회는 첨단전략산업 특화단지와 특성화대학을 지정해 초격차 혁신 생태계를 조성하는 데 의미가 있다”고 강조하며 “오늘 지정된 특화단지들이 우리 경제의 강력한 성장엔진이 될 수 있도록 각종 인허가, 인프라, 연구개발(R&D) 등 모든 지원을 아끼지 않을 것이며, 지난 6월 신설된 '소재·부품·장비 공급망 센터'를 활성화하고 올해 하반기에 '산업공급망 3050 정책'을 수립해 체계적인 공급망 관리를 추진하겠다”고 밝혔다.

2023.07.20 16:30이나리

1천384억 화합물 전력반도체 개발 사업 예타 통과

화합물 전력반도체 개발 사업이 예비타당성 조사를 통과했다. 친환경 교통수단용 차세대 이차전지 기술 개발 사업은 빠른 예타 진행을 위한 신속조사 대상으로 선정됐다. 과학기술정보통신부는 13일 '2023년 제8회 국가연구개발사업평가 총괄위원회'를 개최, '화합물 전력반도체 고도화 기술개발 사업' 시행을 최종 확정했다. 국내 전력반도체 기술 고도화를 통해 상용화 소자, 전력변환장치(모듈), 구동회로 등 핵심 요소 기술을 개발해 선도국과의 기술 격차를 해소하려는 사업이다. 전기차나 신재생에너지 등을 중심으로 시장이 커지는 전력반도체 분야 세계 시장 진출과 공급망 내재화 등의 효과가 기대된다. 전력반도체는 12대 국가전략기술 중 하나인 반도체 분야 세부 기술 중 하나다. 2024-2028년 사이 1천384억 6천만 원의 사업비가 투입된다. '친환경 교통수단용 고성능 차세대 이차전지 기술개발 사업'은 예타 신속조사 대상 사업으로 선정됐다. 전기차용 고안전·장수명 이차전지, 전기선박용 고출력 리튬이온 이차전지, 도심항공교통수단용 초경량 리튬-황 이차전지 관련 기술 개발을 통해 2028년 고에너지밀도(400Wh/kg, 900Wh/L) 차세대 이차전지 제조를 위한 공정 기술을 확보하는 사업이다. 내년부터 2028년까지 1천 987억 원의 사업비를 투입해 달라는 요구가 타당한지 신속하게 심사하게 된다.

2023.07.13 16:00한세희

차세대 이차전지 세계 1등 위해 민관 손잡는다

국가전략기술 중 하나인 이차전지 분야 연구개발에 민간 수요를 반영하기 위한 차세대 이차전지 민관협의체가 13일 출범했다. 서울 양재동 엘타워에서 열린 이번 행사에는 산학연 대표기관으로 한국배터리산업협회, 한국전기화학회, 한국공업화학회, 국가과학기술연구회 등이 참여했다. 관련 대학과 연구소 관계자, 국내 대표 배터리 기업인 삼성SDI, LG에너지솔루션, SK온 등에서 약 100여명이 참석했다. 차세대이차전지 민관 협의체 참여 기관과 기업은 이날 각계 소통 및 교류 지원과 함께 정부의 이차전지 R&D 정책‧사업에 민간의 수요와 의견을 상시적으로 반영한다는 내용의 협약도 맺었다. 민간 수요에 근거한 신규사업 기획, 정책 및 사업 계획 공유, 성과 교류, 전문 인력 양성, 국제협력 기반 조성 등을 위해서도 협력한다. 우리 정부는 세계 기술 패권 경쟁에 대응, 올해 초 '국가전략기술 육성에 관한 특별법'을 제정하고 신성장 4.0전략의 하나로 지난 4월 반도체‧디스플레이‧이차전지 등 3대 주력기술 분야 초격차 R&D 전략을 발표한 바 있다. 이의 이행을 위한 후속조치로 반도체와 디스플레이 분야 민관협의체를 구성했으며, 이번에 이차전지 협의체를 출범한다. 협약식 후앤 과기정통부가 '차세대이차전지 R&D 추진방향'을 소개했고, 이차전지 분야 권위자인 선양국 한양대 교수의 '미래를 저장하는 기술, 차세대이차전지' 발표와 LG에너지솔루션 손권남 차세대전지개발센터장의 차세대전지 개발 현황 발표가 이어졌다. 또 이날 엘타워에서는 정부 지원 이차전지 연구 성과를 소개하는 '이차전지 성과 전시회'도 함께 열렸다. 한국화학연구원의 ▲고에너지밀도 리튬이온전지 핵심 소재 기술 ▲고용량‧고안전성 리튬황전지용 핵심소재기술 ▲고용량‧고안전성 전고체전지 핵심소재기술, 한국과학기술연구원의 ▲초고안정성 전고체전지 핵심기술 개발 및 대면적 전고체전지 기술 ▲소금을 활용한 초저가형 소듐(나트륨)이온전지 기술, 한국전기연구원의 ▲차세대 전고체전지 및 리튬황전지 소재‧전극‧셀 제조기술, 한국에너지기술연구원의 ▲전기자동차(EV)용 전고체 이차전지 성능 향상 혁신 기술 ▲재생에너지 변동성 제어가 가능한 저가 장주기 플로우배터리 ESS, 포항공과대학교의 ▲전기자동차용 차세대 리튬 금속 이차전지 기술 등의 성과들이 전시되었다. 이종호 과기정통부 장관은 "오늘 차세대이차전지 민‧관 협의체 출범을 계기로 정부와 산업계, 학계, 연구계의 주요 기관이 함께 상시적이고 지속적으로 협력하여 2030년 차세대전지 1등 국가 실현의 시기를 앞당길 수 있기를 바란다"라며 "정부도 전략적으로 R&D 지원을 강화해 나가겠다"라고 밝혔다.

2023.07.13 15:16한세희

리튬 배터리 화재 위험 낮추는 난연 전해액 개발

액체 전해질을 쓰는 현재의 리튬이온전지는 화재 위험이 크고, 한번 불이 나면 연쇄적 발열 반응을 동반하는 열폭주 현상이 일어나 진압이 어렵다. 리튬이온전지의 전해액으로 쓰이는 선형 유기카보네이트 용액은 인화점이 낮아 상온에서도 쉽게 불이 붙는다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 상온에서 불이 붙지 않는 난연성 전해액을 개발했다고 9일 밝혔다. KIST 에너지저장연구센터 이민아 박사와 KAIST 서동화 교수, 한국생산기술연구원(KITECH) 김용진·백자연 박사 공동연구팀은 선형 유기 카보네이트의 분자 구조를 제어, 전해액의 화재 및 열폭주를 억제하는데 성공했다. 지금까진 전해질의 난연성을 강화하기 위해 전해액 분자에 과량의 불소 원자를 치환하거나 고농도의 염을 녹여 용액을 제조했다. 이는 전해질의 이온 전달 능력이나 전극과의 호환성을 떨어뜨려 상용화에 한계가 있었다. 연구팀은 인화점과 이온전도도가 함께 강화된 신규 전해액 BMEC(bis(2-methoxyethyl) carbonate)를 개발했다. 상용 리튬이온전지 전해액에 쓰이는 대표적 선형 유기카보네이트 DEC(diethyl carbonate) 분자에 알킬 사슬 연장과 알콕시 치환을 동시에 적용해 분자 간 상호작용과 리튬염의 용해 능력을 높인 결과다. BMEC 용액은 인화점이 기존 DEC 용액보다 90℃ 더 높은 121℃라 이차전지 작동 온도에서 점화원이 생겨도 불이 붙지 않았다. 또 DEC에 단순히 알킬 사슬을 연장한 DBC(dibutyl carbonate) 용액보다 리튬염 해리가 더 잘 되기 때문에 난연 성질을 높이면 리튬 이온 전달이 느려지는 문제도 해결했다. 해리는 화합물이 이온으로 분리되는 현상으로, 리튬염이 전해액에 잘 해리되어 리튬 이온들이 빠르게 이동할 수 있어야 전지의 성능이 좋아진다. 개발된 전해액은 충전된 양극과 함께 고온에 노출되어도 상용 전해액에 비해 가연성 기체 발생이 37%, 발열이 62% 줄었다. 신규 전해액을 상용 전극 소재인 하이니켈 양극, 흑연 음극으로 구성된 1Ah급 리튬이온전지에 적용 후 500회 이상 안정적으로 구동시켜 호환성을 확보했다. 70% 충전된 4Ah급 리튬이온전지에 관통 시험을 실시해 열폭주가 억제되는 것도 확인했다. KIST 이민아 박사는 "이번 연구는 불가피하게 전해액 성능과 경제성 저하를 수반했던 기존 난연성 전해액 연구에 새로운 방향성을 제시한 것"이라며 "개발된 난연성 전해액은 경제성이 좋고 고에너지 밀도 전극 소재와 호환되므로 기존 전지 제조 인프라에 적용할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 향후 열적 안정성이 우수한 고성능 배터리 등장을 앞당기리란 기대다. 이 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 운영되는 국가과학기술연구회 선행융합연구사업, 한국연구재단 중견연구 과제의 지원을 받아 수행됐으며, 학술지 '에너지 & 인바이런먼탈 사이언스(Energy & Environmental Science)' 최신호에 게재됐다. 논문 제목은 'Molecularly engineered linear organic carbonates as practically viable nonflammable electrolytes for safe Li-ion batteries'이다.

2023.07.09 12:00한세희

'환골탈태' SKC, 4년 뒤 매출 11조 기업 성장 기대

SKC가 4년 뒤 매출이 4배 가까이 늘어날 것으로 자신했다. 금융투자업계도 2차전지·반도체·친환경 소재에 과감하게 투자하는 SKC 외형이 빠르게 성장할 것으로 기대했다. 6일 금융정보업체 에프앤가이드에 따르면 연결 재무제표 기준 올해 SKC 매출은 지난해보다 0.14% 줄어든 3조1천억원으로 예상된다. 영업이익은 588억원으로 전년 대비 73.29% 쪼그라질 전망이다. 2분기 매출은 7천444억원으로 1년 전과 비교해 30.86% 줄어든 것으로 추정된다. 영업손실은 7억원으로 적자 전환했을 것이라는 추산이다. 그럼에도 SKC는 2025년 7조9천억원, 2027년 11조4천억원이라는 중장기 매출 계획을 발표했다. 2차전지·반도체·친환경 소재에 2027년까지 5~6조원을 투자하기로 했다. 사업별로 반도체 소재 글라스 기판에 2조원, 2차전지 소재 동박과 실리콘 음극재에 1조8천억원, 친환경 소재 생분해 플라스틱(PBAT) 등에 2천억원을 투입한다. 증권가는 사업 구조를 다시 짜는 SKC를 긍정적으로 내다봤다. SKC는 지난해 필름 사업을 국내 사모펀드(PEF) 운용사 한앤컴퍼니에 1조6천억원에 팔았다. 전창현 대신증권 연구원은 “SKC가 환골탈태한다”며 “3대 신성장 사업 중심으로 체질을 개선하고 있다”고 말했다. 그러면서 “3분기에는 SKC가 흑자로 돌아설 것 같다”며 “말레이시아에서 동박 공장을 가동하면 수익성이 높아질 것”이라고 관측했다. SKC는 올해 말레이시아 동박 공장을 준공해 3분기부터 양산하기로 했다. 비교적 저렴한 인건비를 이 지역 장점으로 보고, 2021년 5월 말레이시아 코타키나발루에 연산 5만t 규모 공장을 짓기 시작했다. 이동욱 IBK투자증권 연구원은 “동박 부문 실적이 하반기부터 완연하게 늘어날 것”이라며 “반도체 소재 공급망 강화 움직임도 있다”고 강조했다. SKC는 미국 조지아주에 2억4천만 달러를 들여 1만2천㎡ 규모 반도체 글라스 기판 공장을 짓고 있다. 내년 말까지 건설하는 데 세계 1위 반도체 장비 업체인 미국 어플라이드머티어리얼즈(AMAT)가 투자했다. SKC의 반도체 글라스 기판 자회사 앱솔릭스가 시설 자금 1천659억원을 조달하기 위한 신주 13만주 발행 유상증자에 SKC가 9만주, 어플라이드머티어리얼즈가 4만주 참여했다.

2023.07.06 16:21유혜진

美 출장 최정우 포스코 회장 "넷제로 철강시대 선도할 것"

최정우 포스코그룹 회장이 북미에서 철강의 미래를 주제로 기조연설을 하고, 주요 투자자 및 기업인들과 잇달아 만나 협력 방안을 논의하는 등 글로벌 경영 행보를 이어가고 있다. 최 회장은 27일(현지시간) 미국 뉴욕에서 열린 '글로벌 스틸 다이나믹 포럼' 기조연설에서 기후변화와 사회구조 변화, 기술혁신 등 철강업계가 직면한 메가트렌드에 대해 소개하고, 이 같은 시대적 변화에 대응해 지속가능한 성장을 이어가기 위해서는 국경을 뛰어넘는 연대와 협력이 필요하다고 강조했다. '스틸 2030'을 주제로 26일부터 3일간 진행된 '글로벌 스틸 다이나믹 포럼'은 세계적인 철강 전문 분석기관인 WSD가 주관하는 글로벌 철강 콘퍼런스다. 최정우 회장을 비롯해 레온 토팔리안 뉴코 CEO, 막시모 베도야 테르니움 CEO, 에드윈 바쏜 세계철강협회 사무총장, 프랭크 므르반 美 철강의원연맹 공동의장 등 글로벌 철강업계 리더들이 대거 참석했다. 최 회장은 "메가트렌드에 따른 경제, 산업 전반의 변화로 철강 전(全) 밸류체인에서 뉴노멀이 대두되고 있다"며 뉴노멀 시대에 새로운 성장 동력을 확보하기 위한 포스코의 미래 전략에 대해 설명했다. 포스코는 2050 탄소중립 로드맵에 기반해 탄소중립 마스터 브랜드 '그리닛'을 론칭하고, 저탄소 브릿지 기술 확대와 포스코 고유의 수소환원제철 기술인 '하이렉스' 개발 및 상용화를 통해 넷제로 철강 시대를 선도해 나갈 계획이라고 밝혔다. 포스코는 이 자리에서 135일간의 포항제철소 수해 복구 과정을 기록한 자체 제작 다큐멘터리를 상영했다. 또한 최 회장은 26일과 27일 양일간 뉴욕 현지에서 JP모간체이스, 얼라이언스 번스타인, 웨스트우드 글로벌 인베스트먼츠 등 글로벌 금융기관 및 투자자들을 직접 만나 포스코그룹의 미래 성장사업 진행 현황 및 계획 등에 대해 설명하고 주주들의 의견을 청취했다. 특히, 다니엘 핀토 JP모간체이스 총괄사장과의 면담에서 포스코홀딩스의 아르헨티나 염수 리튬 상용화 공장이 2024년 가동을 시작하는 등 포스코그룹이 이차전지소재 풀 밸류체인 구축을 통해 가시적 성과를 내고 있다고 설명하고, 포스코가 '탄소중립위원회' 와 '탄소중립 그린 철강기술 자문단'운영을 통해 탄소중립 실행력을 제고해 나가고 있다고 강조했다. 이에 앞서 최 회장은 지난 21일 미국 디트로이트에서 글로벌 완성차사 고위급 인사들과의 미팅을 통해 기존 철강 사업뿐 아니라 이차전지소재 사업 전반에 대한 협력 방안에 대해 논의했다. 이어 최 회장은 캐나다 퀘벡州 프랑수아 르고 총리와도 만나 양극재 사업 등 포스코그룹이 캐나다에서 추진 중인 다양한 미래 핵심 사업에 대해 소개하고, 주정부 차원의 적극적인 협조를 요청했다. 퀘백 주는 북미 배터리 소재 사업의 교두보로 꼽힌다. 최 회장은 포스코퓨처엠이 퀘벡주에 건설 중인 양극재 공장을 방문해 임직원을 격려하는 등 그룹 핵심 경영 현안을 직접 챙겼다. 포스코퓨처엠은 퀘벡州에 제너럴모터스(GM)와 합작한 얼티엄캠을 설립하고, 2024년 준공을 목표로 연산 3만 톤 규모의 양극재 공장을 건설 중에 있으며, 증설 투자도 추진하고 있다.

2023.06.28 12:49류은주

LG화학, LG엔솔 지분 매각…"소재 사업 확대" vs "경영난 심화"

LG화학이 2조원대의 LG에너지솔루션 지분을 매각키로 하면서 지분 매각 배경에도 관심이 쏠리고 있다. 이차전지 소재사업 확대를 위한 재원 마련이라는 해석과 동시에 핵심 계열 지분을 매각할 만큼 심각한 경영난에 직면했다는 전망도 나온다. 21일 업계에 따르면 LG화학은 보유 중인 LG에너지솔루션의 지분 약 2%(약 2조원)를 해외 투자자에게 매각하는 것으로 알려졌다. 이날 한국거래소는 LG화학에게 조회공시를 요구했다. 업계에서는 LG화학의 이번 지분 매각 시도를 두고 다양한 해석을 내놓고 있다. LG화학은 석유화학 사업 시황 악화에 따라 연쇄적인 실적 부진을 겪는 상황이다. 실제 LG화학은 올해 1분기 전년 동기 대비 22.8% 감소한 7천910억원의 영업이익을 기록했다. 석화 부문 영업손실은 508억원을 기록하며 실적 부진을 부채질했다. 지난해 4분기 석화 부문 역시 영업손실 1천660억원으로 적자전환했다. 주력 먹거리였던 석화 부문이 난항에 빠지면서 LG화학은 이차전지 사업으로 승부수를 뛰웠다. 회사는 2030년 전지 분야에서 30조까지 매출을 늘리고 2028년까지 10조원 이상을 투자할 방침이다. 석화 업황 개선 시기에 대한 전망이 비관적인 가운데 이번 지분 매각은 이차전지 분야 투자를 위한 행보라는 분석이 나오는 배경이다. LG화학은 중국 화유코발트와도 새만금에 1조2천억원을 투자해 전구체 공장을 설립하는 데 이어 미국 테네시주에도 4조원을 투자해 연간 12만톤 규모 양극재 공장 건설을 추진한다. 이번 매각이 현실화 된다고 하더라도 LG화학이 LG에너지솔루션 최대주주 지위가 절하되지는 않는다. LG화학이 보유 중인 LG에너지솔루션의 지분율은 81.84% 수준이다. 다만 핵심 계열사의 지분을 매각하는 건 LG화학의 현금유동성이 그만큼 경색된 것이 아니냐는 우려도 새어나온다. 올해 1분기 기준 LG화학의 현금성자산은 약 6조7천800억원에 불과하지만 지난해 말 기준 부채는 전년 대비 9.2% 상승한 30조4천927억원에 육박한다. LG화학 관계자는 "기업 공시 이전에는 어떤 것도 답변할 것이 없다"고 말을 아꼈다. 한편 지난 19일 LG에너지솔루션은 5천억원 규모의 회사채 발행에 나섰다. 수요예측을 거쳐 증액 발행도 검토할 예정이다.

2023.06.21 17:08이한얼

포스코, 中 CNGR 손잡고 니켈·전구체 공장 1.5억원 투자

포스코그룹이 포항시에서 이차전지용 니켈 정제 및 전구체 생산 사업을 추진한다. 전구체는 양극재 직전 단계의 중간 소재로 니켈, 코발트 등 원료를 배합해 제조하며 이차전지의 용량과 수명을 결정하는 핵심 물질이다. 포스코홀딩스와 포스코퓨처엠은 21일 전구체 전문기업인 중국의 CNGR과 이차전지용 니켈 및 전구체 생산에 협력하는 합작투자계약(JVA)을 체결했다. 이번 합작사업은 포스코홀딩스와 CNGR이 각각 6대4 지분으로 설립하는 니켈 정제법인에서 황산니켈을 생산하고, 포스코퓨처엠과 CNGR이 각각 2대8 지분으로 설립하는 전구체 생산법인이 이 황산니켈을 활용해 전구체를 생산하는 구조다. 니켈 정제법인과 전구체 생산법인의 생산능력은 각각 순니켈 기준 연산 5만톤 규모의 황산니켈, 전구체 연산 11만 톤으로, 총 투자규모는 약 1조5천억원이다. 두 공장은 2026년 양산을 목표로 포항시 영일만 4산단에 올해 4분기 착공할 계획이다. CNGR은 업계 최고수준의 니켈 정제 및 전구체 생산 기술과 자체 엔지니어링 역량을 바탕으로 니켈 정제 및 전구체 합작법인의 생산 효율성 극대화에 기여할 예정이다. 이번 합작투자 계약으로 국내 생산비중이 약 13%에 불과해 대부분 수입에 의존하고 있는 전구체를 안정적으로 조달할 수 있게 됐다는 것이 회사 측의 설명이다. 이날 합작투자계약 체결식에는 덩웨이밍 CNGR 동사장(회장)과 유병옥 포스코홀딩스 친환경미래소재총괄 부사장 등 양사 경영진이 참석했다. 유병옥 부사장은 “글로벌 전구체 선두기업인 CNGR과의 금번 합작사업을 통해 포항에 니켈-전구체-양극재 밸류체인을 완성함으로서 안정적인 공급망을 구축하고 사업간 시너지를 더욱 강화해 나갈 계획”이라고 말했다. 덩웨이밍 동사장은 “글로벌 이차전지 소재 일류인 포스코홀딩스와 합자회사 설립을 통해 글로벌 시장에서 든든한 파트너로 거듭나, 이차전지 업계의 새로운 미래를 열어 갈 것이라 믿는다”고 전했다. 한편 포스코그룹은 시장 선점을 위해 원료부터 양·음극재, 리사이클링 및 차세대 소재 등 이차전지소재 全밸류체인을 구축하고 있다.

2023.06.21 17:04류은주

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