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에코프로비엠, 전고체 소재 정조준…"고체 전해질 내년 양산"

에코프로비엠이 차세대 고성능 전기차와 로봇, 도심항공교통(UAM)에 탑재될 것으로 주목받는 전고체 배터리 소재 양산 계획을 밝히며 시장 선점을 준비한다. 핵심 소재인 고체 전해질은 내년 양산을 개시한다. 에코프로비엠은 5일 지난해 4분기 및 연간 실적발표 컨퍼런스콜에서 이같은 사업 계획을 밝혔다. 에코프로비엠은 지난해 매출 2조 5338억원, 영업이익 1428억원을 기록, 매출은 전년 대비 8% 줄었지만 영업이익은 흑자 전환했다. 4분기 실적으로는 매출 4992억원, 영업이익 410억원을 기록해 전년 동기 대비 매출은 7.4% 오르고 영업이익은 흑자전환했다. 회사는 올해도 실적 개선세가 이어질 것으로 전망한다. 김장우 에코프로비엠 경영대표는 “북미 시장 불확실성이 있지만, 유럽향 주요 고객사의 전년 재고조정에 따른 기저효과 및 유럽 소비자 보조금 정책 재개 효과로 작년 대비 30% 수준 연간 판매량 증가가 예상된다”며 “수익성 측면에선 물량 증대에 따른 고정비 분산 효과, 생산성 향상에 따른 원가절감 효과로 견조한 수준의 영업이익을 시현할 것”이라고 내다봤다. 최근 고객사인 SK온과 포드가 전기차 배터리 합작법인 청산으로 양극재 판매량 감소 여파가 예상되지만, 최근 성장 중인 유럽 전기차 시장과 에너지저장장치(ESS) 시장에서 양극재 사업을 확대해 이를 상쇄할 수 있다고 자신했다. 김창국 에코프로비엠 영업본부 부사장은 “올해 상용 가동 예정인 헝가리 공장을 활용해 유럽 전기차향 사업 확대를 추진하고 있고, ESS용 추가 물량도 확보하고 있으며 파워 애플리케이션 비즈니스 확대도 적극 추진하고 있다”며 “북미 전기차향 사업 부진 영향을 줄여 올해도 지속 성장할 것으로 전망한다”고 밝혔다. 올해는 특히 4분기 판매량이 회복세를 보인 유럽에서 현지 생산을 개시하고, 추가 수주에도 집중할 계획이다. 이원영 에코프로비엠 생산 담당 상무는 “헝가리 공장은 연간 생산능력(CAPA) 5만4천톤 규모로 2분기 순차적으로 라인 가동을 시작해 올해 1만톤, 내년 2만~3만톤 생산을 예상 중”이라며 “특히 유럽연합(EU)의 중국 배제 정책에 힘입어 헝가리 법인의 물량이 중장기적으로 증가할 것”이라고 전망했다. 신규 수주 진행 현황에 대해 오동구 에코프로비엠 기술 영업 담당 상무는 “기존 주력 제품인 하이니켈 중심으로 북미, 유럽에서 수주 효과를 만들어냈고, 다양한 셀사 및 글로벌 OEM과 고전압 미드니켈 관련 신규 수주 프로젝트를 진행 중”이라며 “헝가리 공장은 유럽 내 다수 셀사와 글로벌 OEM들과 적극적으로 협의하고 있어 연내 두 세 개 프로젝트에서 양극재 공급업체로의 선정이 예상되고 있다”고 설명했다. 에코프로비엠은 차세대 제품으로 전고체 배터리 소재인 고체 전해질과 전고체 배터리용 양극재를 개발하고 있다. 고체 전해질은 고객사 일정에 맞춰 내년 양산을 앞두고 있다. 양극재의 경우 회사 강점인 하이니켈 기술 역량을 활용해 최적화된 제품을 개발할 계획이다. 공보현 에코프로비엠 개발 담당 상무는 “3년 전부터 개발해온 황화물계 고체 전해질은 연산 40톤 규모 파일럿 라인을 가동하고 있고, 생산된 제품을 유수 배터리 업체에 납품해 품질 검증을 마쳤다”며 “현재 양산 라인 설계를 진행 중이고 고객사 수요에 맞춰 내년 양산 라인을 착공할 것으로 예상한다”고 밝혔다. 리튬인산철(LFP) 배터리 대항마로 주목받는 중저가 제품인 리튬망간리치(LMR) 배터리용 양극재에 대해선 “파일럿 스케일 개발을 마치고 고객사와 성능 검증도 완료했다”며 “양산 단계 샘플로 고객사 검증을 진행하고 있고, 수주가 확정되면 바로 양산 단계로 전환하도록 기존 삼원계 라인을 활용해 공정을 최적화하고 생산성 효율을 높이는 작업을 진행 중”이라고 덧붙였다. 반면 최근 ESS 시장 고성장에 따라 수요가 급증하는 LFP 양극재 관련 추가 투자 계획은 보류 중이다. 방한민 에코프로비엠 전략 담당 부사장은 “오창에 4천톤 규모 4세대 제품 양산 라인을 갖췄고, 완전 탈중국이 가능한 3세대 무전구체 LFP 양극재도 개발 중”이라면서도 “고객사와 협의가 구체화되면 양산 라인을 바로 확보하도록 구체적 내부 검토를 병행 중이나, 최근의 리튬 가격 급상승과 대외 정책 변동성 등으로 투자 장단점과 리스크를 심도 있게 검토 중”이라고 밝혔다.

2026.02.05 15:29김윤희 기자

에코프로비엠, 작년 영업익 흑전…올해 유럽 공략 강화

에코프로비엠이 지난해 유럽 전기차용 양극재 판매 회복 등에 힘입어 연간 흑자전환에 성공했다. 에코프로비엠은 지난해 연결기준 매출 2조 5338억원, 영업이익 1428억원을 기록했다고 5일 밝혔다. 매출은 전년 대비 8% 줄었지만 영업이익은 흑자 전환했다. 에코프로비엠은 인도네시아 투자 성과와 4분기 유럽 전기차용 양극재 판매 회복으로 흑자 전환했다고 설명했다. 에코프로비엠은 그룹 차원에서 진행한 인도네시아 인도네시아 모로왈리 산업단지(IMIP) 제련소 투자 중 PT ESG 제련소의 지분 10%를 인수하며 투자 이익을 거뒀다. 지난해 4분기 유럽 전기차용 양극재 판매가 회복한 점도 실적 성장에 기여했다. 지난해 4분기 전기차용 양극재 판매액은 3088억원으로 전분기 대비 4% 늘었다. 올해부터는 글로벌 시장 공략에 속도를 낼 방침이다. 에코프로비엠은 상반기 헝가리 공장 상업 생산을 시작한다. 헝가리 데브레첸에 위치한 에코프로비엠 양극재 공장의 생산능력(CAPA)은 연 5만4000톤이다. 이를 통해 유럽 현지 고객 수요에 신속하게 대응하고 물류비 절감 등 원가 경쟁력을 확보해 유럽 시장 점유율을 확대한다는 계획이다. 올해 영국, 독일 등 주요 국가에서 전기차 보조금이 확대될 것으로 예상되는 가운데 역내 대규모 양극재 생산 공장을 확보하며 신규 고객 확보도 기대했다. 헝가리에는 삼성SDI, CATL 등 글로벌 셀 제조사들과 BMW 등 글로벌 OEM들이 위치해 있다. 제품 포트폴리오도 프리미엄부터 보급형까지 다각화해 더 많은 잠재 수요에 대응할 계획이다. 중저가 전기차 시장을 겨냥한 고전압미드니켈(HVM)과 리튬망간리치(LMR) 양극재는 물론 로봇 시장 확대로 주목받고 있는 전고체 배터리 개발에도 속도를 낸다는 방침이다. 에코프로비엠은 전고체 배터리의 핵심 소재인 고체 전해질 파일럿 공장을 가동하며 고객사와 품질 검증을 진행 중이다. 삼원계 하이니켈 양극재 기술 경쟁력을 활용한 전고체 배터리용 양극재 개발도 함께 진행하고 있다. 그룹사인 에코프로이노베이션도 전고체 배터리용 리튬메탈 음극과 고체 전해질의 원재료인 황화리튬을 개발하고 있어 향후 에코프로 그룹이 전고체 배터리의 3대 소재를 모두 확보하게 된다고 강조했다. 김장우 에코프로비엠 경영대표는 “헝가리 공장 상업 생산을 계기로 유럽 주요 자동차 메이커들을 고객으로 확보하기 위한 노력을 가속화해 나갈 계획”이라며 “로봇 등에 적용될 미래 배터리 소재 개발에 대한 투자를 늘릴 계획”이라고 말했다.

2026.02.05 14:11김윤희 기자

롯데에너지머티, 작년 영업손실 1452억…전지박 부진 지속

롯데에너지머티리얼즈(대표 김연섭)는 지난해 연결기준 매출액 6775억원, 영업손실 1452억원의 경영 실적을 3일 발표했다. 매출액은 전년 대비 24.9% 감소했다. 영업손실 규모는 125.4% 확대, 순손실은 적자전환했다. 롯데에너지머티리얼즈는 전기차 등 전방 산업 부진에 따른 가동률 하락과 판매량 감소가 지속된 가운데, 공장 운영 등에 따른 필수적인 고정비 부담으로 적자가 지속됐다고 설명했다. 김연섭 대표이사는 “인공지능(AI)용 회로박 사업 매출 확대와 하이엔드 전지박 제품의 업계 표준화를 통한 시장 선점에 회사의 역량을 집중할 것”이라고 강조했다. 김 대표는 “AI 기판소재 밸류 체인 거점화 추세에 따라 국내 유일 회로박 공장인 익산 공장은 회로박 라인 전환 가속화에 집중할 것"이라며 "말레이시아 공장은 에너지저장장치(ESS), 모바일용 등 하이엔드 전지박 제품 포트폴리오 다각화로 실적 개선을 이뤄나가겠다”고 했다. 롯데에너지머티리얼즈는 내년까지 연간 생산능력(CAPA) 2만톤 규모 익산 공장을 회로박 라인으로 100% 전환, AI용 고부가 회로박 수요에 대응한다는 방침이다. AI용 네트워크 회로박의 본격적인 공급으로 관련 매출액은 약 2.6배 이상의 고성장을 기대했다. 회사는 현재 차세대 AI가속기용 HVLP4 제품 공급에 대해 국내 고객사와 협업을 진행 중이다. 고객사의 제품 출시 일정에 따른 양산 및 공급을 계획하고 있다. 하이엔드 전지박은 구리 가격 급등과 관세 변화 등으로 고객사가 배터리 생산 시 구리 무게를 줄이고자 하고 있다는 설명이다. 이에 전지박의 초극박, 고강도, 고연신 등 물성을 동시에 요구하고 있어 롯데에너지머티리얼즈가 보유한 하이엔드 전지박 기술력과 양산 역량이 주목받고 있다고 덧붙였다. 롯데에너지머티리얼즈 전지박은 현재 북미 합작 고객사의 ESS용으로 단독 채택돼 양산을 앞두고 있다. 롯데에너지머티리얼즈는 전고체 배터리 핵심 소재인 고체 전해질 파일럿 설비를 연산 70톤 규모로 운영 중이다. 성능 저하 없이 입자를 자유자재로 제어하는 기술력을 개발하고 관련 특허를 확보했으며, 안정적인 양산 공정 기술력도 보유하고 있다. 롯데에너지머티리얼즈는 글로벌 전고체 배터리 선도 기업들과 협력을 진행하며 1GWh 규모의 증설 계획을 검토 중이다.

2026.02.03 14:44김윤희 기자

엔켐-티디엘, '고체 전해질' 공정 기술 검증 착수

전해액 기업 엔켐(대표 오정강)은 전고체 소재 계열사 티디엘과 함께 산화물 기반 전고체 전해질 소재와 공정 기술 검증에 나선다고 30일 밝혔다. 전고체 배터리 소재 성능과 공정 재현성을 확보해 관련 기술을 단계적으로 내재화한다는 전략이다. 전고체 배터리는 액체 전해질을 사용하지 않아 화재 위험이 낮고, 높은 에너지 밀도와 안정성을 동시에 확보할 수 있는 차세대 배터리 기술로 평가받고 있다. 고전압·고출력 구현이 가능해 전기차를 비롯해 에너지저장장치(ESS), 드론, 로봇 등 안전성과 성능이 중요한 분야로 활용 범위가 확대되고 있다. 특히 휴머노이드 로봇과 같은 차세대 산업 분야는 제한된 공간 안에서 높은 에너지 밀도와 경량화, 안전성을 동시에 요구하는 특성이 있어 전고체 배터리에 대한 잠재 수요가 점차 확대될 것으로 예상된다. 엔켐은 차세대 기술개발 조직을 중심으로 세라믹 공정 기반 산화물 전해질과 고분자 고체 전해질을 결합한 복합 전해질 개발을 추진하고 있다. 서로 다른 소재 특성을 조합해 전해질 성능을 높이는 동시에, 양산 환경에서도 동일한 품질을 구현할 수 있는 공정 재현성 확보에 초점을 맞추고 있다. 티디엘은 2012년부터 고체 전해질 연구개발을 지속해 온 전고체 소재 전문 기업으로, 산화물계 전해질을 기반으로 한 분말 및 시트 형태의 소재 기술을 확보해왔다. 고분자와 산화물 전해질을 결합한 전고체 전지 구조와 고분자계 전고체 기술 개발 경험도 보유하고 있다. 글로벌 주요 고객사를 대상으로 전고체 전해질 샘플 공급과 성능 검증을 진행 중이다. 중국 가오궁산업연구원에 따르면 지난해 전고체 배터리 증산 규모는 50GWh를 넘어섰으며, 실제 투입 생산능력은 25GWh 수준으로 집계됐다. 2030년에는 65GWh를 상회할 것으로 전망된다. 중국 국신증권은 지난해 글로벌 고체 배터리 수요를 16.4GWh로 추산했으며, 2030년에는 270.8GWh까지 확대될 것으로 내다봤다. 엔켐 관계자는 “반고체·전고체 배터리용 전해질을 5년 로드맵에 따라 주요 고객사에 샘플을 제공하며 개발하고 있다”며 “티디엘과의 협력은 전고체 전해질의 실제 적용 가능성과 공정 재현성을 함께 점검하는 단계로 진입했다는 의미가 있다”고 말했다. 이어 “향후 전고체 배터리 시장이 본격적으로 확대될 경우 기술 경쟁력과 공급 역량 측면에서 우위를 확보하는 것이 목표”라고 덧붙였다.

2026.01.30 08:53김윤희 기자

포스코퓨처엠, 전고체 배터리사 美 팩토리얼에 투자

포스코퓨처엠이 미래 배터리 시장 선점을 위해 미국의 전고체 배터리 업체 팩토리얼에 투자한다. 포스코퓨처엠은 지난 7일 미국 팩토리얼과 투자계약을 체결하고 26일 투자금 납입을 완료했다고 27일 밝혔다. 지난해 11월 양사가 전고체 배터리 기술개발을 위한 MOU를 체결한 데 이어 협력관계를 한층 더 강화한 것이다. 포스코퓨처엠은 이번 투자를 통해 전고체 배터리 시장의 폭발적 성장에 대비한다. 팩토리얼은 고품질의 전고체 배터리 소재를 안정적으로 확보하고 배터리 제조 경쟁력도 강화한다는 계획이다. 홍영준 포스코퓨처엠 연구소장은 “양사는 지속적이고 긴밀한 파트너십 속에 소재기술을 발전시켜 왔다”며 “한층 발전된 파트너십을 통해 전고체 배터리 시장 개화에 발맞춰 독보적인 경쟁력을 확보할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 팩토리얼은 미국 매사추세츠주에 본사를 두고 미국 증시 상장을 추진하고 있다. 국내에서는 충남 천안에 전고체 배터리 파일럿 공장을 운영하며 사업을 본격화하고 있다. 팩토리얼은 자체 전고체 배터리 플랫폼 '솔스티스'가 우수한 에너지 밀도와 안전성을 가졌다고 소개한다. 팩토리얼은 한국, 유럽, 북미의 주요 완성차사와 협력관계를 맺고 있다. 포스코퓨처엠은 자사 소재 기술과 팩토리얼의 네트워크 경쟁력이 결합돼 향후 양사의 협력 관계에서 상승 효과를 낼 것으로 기대했다. 전고체 배터리는 기존 액체전해질 대신 고체전해질을 사용함으로써 에너지밀도와 안전성이 우수해 배터리시장의 판도를 바꿀 '게임체인저'로 주목 받고 있다. 포스코퓨처엠은 팩토리얼과 전고체 배터리용 양극재 샘플 테스트를 진행해 왔다. 다수 소재사 중 포스코퓨처엠의 소재가 출력 특성 등 품질경쟁력이 우수하다는 평가를 받았다고 강조했다. 전고체 배터리는 자율주행 전기차, 도심항공교통(UAM) 등 차세대 모빌리티는 물론 휴머노이드, 로보틱스 등 피지컬AI 시장에서도 적용이 크게 확대될 것으로 예상된다. 글로벌 시장조사기관 스태티스타에 따르면 피지컬AI 시장 규모는 2020년 50억 달러(약 7조원)에서 2030년 643억 달러(약 94조원)로 연평균 성장률이 23.3%에 이를 것으로 전망된다. 모건스탠리가 예측한 2050년 글로벌 휴머노이드 시장은 5조 달러(약 7천조원) 규모로, 이는 2025년 반도체 시장의 6배를 상회한다. 포스코퓨처엠은 전고체 배터리에 최적화된 소재 설계기술과 코팅기술을 확보하고 있으며, 포스코그룹 차원에서 황화물계 고체전해질과 더불어 에너지저장용량이 우수한 실리콘·리튬메탈 음극재 등 전고체 배터리 소재 포트폴리오를 지속 확대해 나가고 있다.

2026.01.27 10:05김윤희 기자

"전고체전지 밀도 낮을수록 전도도 높다"는 통념 깨졌다

국내 연구진이 차세대 배터리 기술로 주목받는 전고체전지에서 "밀도가 낮을수록 전도도가 높다"는 통념을 AI(인공지능)를 활용해 뒤집었다. 한국과학기술연구원(KIST)은 계산과학연구센터 이병주 박사 연구팀이 AI 기반 원자 시뮬레이션 기계학습을 통해 비정질 고체전해질에서 리튬 이온 이동을 좌우하는 핵심 요인을 규명했다고 25일 밝혔다. 연구팀은 리튬 이온 이동을 '짧은 거리에서의 이동'과 '전체 경로의 연결성'으로 나누어 분석하고, 전체 성능은 경로 연결성보다 이온이 한 자리에서 다음 자리로 이동하는 난이도에 더 크게 좌우된다는 사실을 확인했다. 실제 리튬 이온 전도 성능은 조건에 따라 최대 5배 이상 차이를 보인 반면, 경로 연결성 영향은 약 2배 수준에 그쳤다. 계산과학연구센터 이병주 선임연구원(교신저자)은 이에 대해 "이는 비정질 구조로 인해 설명이 어려웠던 성능 편차를 정량적으로 해석할 수 있는 기준을 제시했다는 의미가 있다"고 설명했다. 연구팀은 또 리튬 이온 이동성을 높이는 구체적인 구조 조건도 밝혀냈다. 리튬 이온 주변을 네 개의 황 원자가 둘러싼 구조 비율이 높을수록 이온 이동이 빨라진다는 것. 내부 빈 공간(공극,pore) 크기가 적정 범위에 있을 때 가장 우수한 성능을 나타냈다. 지나치게 큰 빈 공간(voids)은 리튬이온이 안정적으로 존재할 수 없어 오히려 이온 이동을 방해하고 성능을 저하시키는 것을 확인했다. 이병주 선임은 "지나친 자유공간(free volume)은 역효과를 일으킬 수 있다는 사실을 정량적으로 보여준 것"이라며 "이를 통해 '밀도가 낮을수록 전도도가 높다'는 기존 통념을 뒤집는 결과를 제시한 것"이라고 말했다. 연구팀은 또 전고체전지 업계에서 오랫동안 경험적으로만 알려져 있던 리튬 삼 인산 사황화물(Li₃PS₄) 근처 조성과 약 1.8g/cm³ 밀도에서 전도도가 최대가 되는 현상도 근본적 기원을 규명했다. 최적의 전도도는 ▲Li–S₄ 국소 환경(리튬 이온 하나가 네 개의 황 원자와 결합·상호작용하며 안정적으로 자리 잡고 있는 미시적인 주변 구조)이 가장 안정적으로 형성되는 조성과 ▲공극이 충분히 확보되면서도 빈공간이 발생하지 않는 임계 밀도가 동시에 충족될 때 나타났다. 이병주 선임은 "전고체전지용 고체전해질 설계와 제조 공정에 바로 적용할 수 있다"며 "추가적인 소재 변경 없이 이온 전도 성능을 개선할 수 있어, 산업 현장에서 활용도가 높을 것"으로 내다봤다. 이 선임은 "이 연구결과를 다양한 고체전해질 소재 개발로 확장할 수 있다"며 "고성능 후보 물질을 사전에 선별, 성능 예측과 소재개발 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있어 전기차와 에너지 저장장치 등 안전성과 에너지 밀도가 중요한 분야에서 전고체전지 상용화를 앞당길 것"으로 기대했다. 연구는 과학기술정보통신부/KIST 주요사업인 소재글로벌영커넥트사업의 일환으로 수행됐다. 논문 제1저자는 KIST 계산과학연구센터 김치훈 학생연구원이다. 연구결과는 에너지 재료 분야 국제 학술지(Advanced Energy Materials. IF 26.0, JCR 분야 2.5%) 최신 호에 게재됐다.

2026.01.25 12:00박희범 기자

산화물계 고체전해질 난제 20년 만에 해결..."생산비용 10분의 1로 줄여"

화재와 폭발 위험이 있는 리튬이온배터리를 대체할 전고체전지 핵심 소재가 개발됐다. 한국표준과학연구원(KRISS)은 첨단소재측정그룹 백승욱 책임연구원 연구팀이 산화물계 고체전해질막 생산비용을 기존대비 10분의 1로 낮출 수 있는 고초고밀도 대면적 고체전해질막을 개발했다고 7일 밝혔다. 백승욱 책임연구원은 “가넷계 고체전해질 연구 분야에서 20년 넘게 해결하지 못했던 소재와 제조 공정 난제를 완전히 해결한 것”이라며 “생산 비용을 획기적으로 낮춘 만큼 ESS와 전기차 시장 기술 혁신이 가능할 것"으로 내다봤다. 전고체전지는 황화물계와 산화물계로 나뉜다. 황화물계는 삼성SDI가 오는 2027년께 상용화를 앞둔 분야로, 난이도가 산화물계에 비해 상대적으로 낮고, 양산이 용이하다. 특히, 기존 2차전지 공정을 그대로 사용 가능한 장점이 있다. 반면 황화수소 가스 발생 위험이 있다. 백 책임연구원은 "전고체전지는 궁극적으로 산화물계로 갈 것으로 보나, 기술적인 진전이 거의 없는 편이다. 그런데 이걸 우리가 한 것"이라며 "소재관점에서 일단 기본 문제를 해결했고, 셀을 만드는 후단은 올해 개발할 것으로 예상한다"고 말했다. 백 책임은 또 산화물계 전고체전지 상용화와 관련 "생산기술이 표준화되어 있지 않아 상용화까지는 5~10년 정도 걸릴 것"으로 예상했다. 전고체전지가 주목받는 이유는 액체 전해질 대신 불이 붙지 않는 고체전해질을 쓰기 때문이다. 산화물계 전고체전지는 에너지 밀도가 높고, 황화물계와 달리 독성 가스 유출로 인한 위험성도 없다. 주로 가넷계 고체전해질을 소재로 활용한다. 전기자동차와 에너지저장장치(ESS) 등에 널리 쓰이는 리튬이온 이차전지는 인화성 액체 전해질을 사용해 화재와 폭발에 취약하다. 한 번 불이 붙으면 진압도 어렵다. 지난해 국가정보자원관리원 화재 원인도 리튬이온배터리 문제였다. 최근엔 리튬이온을 쓰는 전기자동차 배터리 폭발 사고도 잇따른다. 그러나 가넷계 고체전해질은 소재 특성상 고성능 전해질막을 만들기 위해서는 1000 °C 이상 초고온에서 분말을 압착하는 소결과정을 거쳐야 하는 단점이 있다. 또 소결과정에서 고체전해질막 핵심 성분인 리튬 원소가 휘발되기 때문에 전해질막 구조적 안정성이 떨어져 대면적 제조가 어렵고 화학 조성 변화로 이온전도도, 계면 저항 등 품질 또한 크게 저하된다. 기존에는 이 문제 해결을 위해 모분말(Mother-Powder)이라는 리튬전해질 소재로 전해질막을 두껍게 덮어 보호하는 방식을 사용했다. 하지만 이 방식은 소결 후 일회성으로 버려지는 모분말의 양이 제조하는 전해질막보다 10배 이상 많아 생산 단가가 높고 상용화에 어려움이 있었다. 연구팀은 이에 새로운 소재 제조 기술을 새로 개발했다. 기능성 리튬계 화합물을 고체전해질 분말 표면에 얇게 입히는 제조 기술을 확보한 것. 표면에 형성된 코팅층은 소결 과정에서 리튬 원소를 공급하는 동시에 리튬이 휘발하지 않도록 보호하고, 입자 간 결합력을 높여주는 납땜(Soldering) 효과를 내기 때문에 전해질막 밀도를 극대화할 수 있다. 연구팀은 실제 이번 기술을 적용해 고가 모분말을 사용하지 않으면서도 세계 최고 수준인 98.2% 이상 밀도를 달성했다. 이온전도도는 기존 대비 2배 이상 향상된 고강도 고체전해질 막을 제조했다. 또한 해당 고체전해질 막 전기전도도를 20배 이상 감소시켜 전지 내부 전류 손실 위험을 크게 낮췄다. 연구진은 실험실 소형 펠릿 수준을 넘어 기존대비 10배 이상 큰 16 cm2 규모 대면적 고체전해질 막을 수율 99.9%로 제조하는 데에도 성공했다. 첨단소재측정그룹 김화정 박사후연구원은 “현재 우리나라는 직경 1 cm 크기에 80만원 이상인 가넷계 고체전해질 펠릿을 전량 수입하고 있는 상황”이라며 “이번 기술 개발은 고부가가치의 차세대 배터리 소재의 국산화를 여는 계기가 될 것”이라고 밝혔다. 고려대학교 신소재공학과 박혁준 교수팀과 협업한 이번 연구성과는 과학기술정보통신부와 한국연구재단 나노 및 소재 기술개발 사업의 지원을 받았다. 성과는 국제학술지(Materials Today, IF: 22.0, JCR: 3.5%) 1월호에 게재됐다.

2026.01.07 15:35박희범 기자

엔켐, 중앙첨단소재 지분 인수…최대주주 등극

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

2025.12.29 10:04김윤희 기자

음극없는 리튬이온배터리 개발…파우치형 전지로 "용량 2배 검증완료"

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

2025.12.17 09:10박희범 기자

LG화학, '전고체 배터리' 상용화 핵심 기술 개발

LG화학이 전고체 배터리 성능을 대폭 향상시키는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이 기술은 전고체 배터리의 핵심 소재인 고체 전해질의 입자 크기를 균일하게 제어하는 것으로 상용화에 한발 더 다가선 것으로 평가된다. 해당 연구 결과는 세계적인 학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈'에 게재됐다. 이번 연구는 LG화학 차세대소재연구소와 한양대학교 송태섭 교수 연구팀과 공동으로 진행한 것으로 전고체 배터리의 상용화 가능성을 한층 높인 성과다. 전고체 배터리는 기존 리튬 배터리에서 사용하는 액체 전해질 대신 고체 상태의 전해질을 사용한다. 안전하고 에너지 효율이 높지만 고체로 돼 있어 입자 크기가 균일하지 않으면 전지 내에 빈 틈이 생겨 성능이 떨어지는 문제가 있었다. LG화학과 한양대 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 전해질 입자의 생산공정에 스프레이 재결정화(Spray-Recrystallization) 기술을 적용했다. 스프레이 재결정화 기술은 전해질 용액을 미세한 방울로 분사한 뒤 용매가 증발하면서 균일한 구형의 입자를 생산하는 방식이다. 기존의 방식으로 만들어진 전해질 입자의 크기가 불균일한 단점을 효과적으로 개선할 수 있다. 균일한 전해질은 양극 활물질과 더욱 촘촘하게 밀착되고 이를 통해 리튬 이온이 더 쉽게 이동할 수 있다. 기존 방식 전해질을 사용한 전지 대비 기본 용량은 약 15%, 고속방전용량은 약 50% 증가했다. 배터리의 고속방전용량은 고출력 장치에 적용하기 위한 핵심 성능이다. LG화학은 이번 기술을 기반으로 고체 전해질 개발 속도를 높이고 전고체 배터리 상용화에 박차를 가할 계획이다. 신학철 LG화학 부회장은 “이번 연구는 전고체 배터리 상용화의 핵심 과제를 해결한 의미 있는 성과”라며, “LG화학은 차세대 배터리 기술 경쟁력을 강화해 글로벌 시장을 선도해 나갈 것” 이라고 말했다.

2025.11.25 08:15김윤희 기자

솔리비스, 전고체 배터리 소재 본격 양산…"상용화 허들 점차 해소"

[횡성(강원도)=김윤희 기자] 전고체 배터리 소재인 고체 전해질 전문 기업인 솔리비스가 연구개발(R&D) 단계를 지나 본격 양산 단계에 진입한다. 최근 시장에서 고체 전해질 가격이 급락하는 만큼, 전고체 배터리의 상용화 허들로 지목되는 가격 문제도 점차 개선될 것으로 보인다. 신동욱 솔리비스 대표는 지난 19일 강원도 횡성에 황화물계 고체전해질 1공장 준공 및 초도 물량 출하식에서 기자와 만나 이같은 전망을 내놨다. 신 대표는 한양대 신소재공학부 교수로 전고체 배터리 분야를 지속 연구해왔다. 전고체 배터리는 현 리튬이온배터리에 쓰이는 액체 전해질을 고체 전해질로 대체하는 배터리로, 화학적 특성상 리튬이온배터리보다 안전성이 뛰어날 뿐 아니라 에너지 밀도가 크게 높아지고 저·고온 환경에서도 배터리 성능 저하가 미미하다. 이런 강점을 보고 주요 기업들은 차세대 고성능 배터리로 전고체 배터리 연구개발에 집중하는 상황이다. 고체 전해질은 이런 전고체 배터리의 성능을 가르는 핵심 소재다. 솔리비스는 특히 최대 12mS/cm 수준의 높은 이온전도도를 충족한다고 강조했다. 평균 8mS/cm 수준인 액체 전해질보다도 앞선다는 설명이다. 신 대표는 "황화물계 고체 전해질의 장점"이라고 덧붙였다. 업계 주요 기업들마저도 고체 전해질로 5mS/cm 이하의 이온전도도를 달성하는 데 그치고 있다고 첨언했다. 솔리비스는 지난해 5월 횡성 공장 착공을 시작한 바 있다. 이번에 준공한 1공장은 향후 단계적으로 가동률을 끌어올려 내년 하반기 중 완전 가동을 계획 중이다. 1공장의 연간 생산능력(CAPA)은 최대 42톤이다. 단, 이는 4조 3교대 근무 방식으로 주 7일 공장 가동에 기반한 수치로, 현실적으로는 램프업 이후 연간 CAPA 30톤 수준으로 1공장이 운영될 것으로 내다봤다. 2공장 준비 작업도 곧바로 착수한다. 오는 2027년 가동을 계획하고 있다. 공장 사무실이 함께 있고, 단층으로 구성된 1공장과 달리 2공장은 생산시설 위주에 복층으로 설립돼 CAPA가 크게 확대될 예정이다. 2공장에 대해 신 대표는 “완전한 풀 스케일 양산 시설로 준비되는 만큼, 그간 획득한 데이터 기반으로 공정별 조건을 따져 설비를 설계하고 배치도 최적화해야 한다”며 “여기에 10개월 정도 걸리고, 동시에 부지 기반을 조성한 뒤 시리즈C 투자 유치가 마무리되는 내년 3~4월 경 발주를 진행할 계획”이라고 밝혔다. 이같은 사업 계획은 전고체 배터리에 대한 긍정적 시장 전망을 기반으로 한다. 현재 연구개발 차원에서 기업별로 전기차 수백 대 수준의 샘플 규모 전고체 배터리 생산을 진행하고 있지만, 오는 2027년 경에는 자동차 기업들이 전고체 배터리를 탑재한 전기차 양산 계획을 공개할 것으로 예상했다. 신 대표는 "선도적인 기업들은 2027년 중반쯤 전고체 배터리 데모카를 선보이게 될 것"이라며 "관건은 완성도와 양산 여부"라고 언급했다. 전기차 시장은 성장세가 이전보다 주춤하면서, 전기차 배터리에 대한 기업별 투자도 축소되고 있다. 이에 따라 전고체 배터리 상용화 시점도 추가 지연될 수 있다는 업계 우려가 있다. 전기차가 내연차 대비 비싼 가격으로 소비자 수요를 충분히 이끌어내지 못하는 만큼, 훨씬 더 비싼 원가가 형성될 것으로 보이는 전고체 배터리도 시장성을 갖추기 어려울 것이란 이유다. 신 대표는 이에 대해 전고체 배터리 가격이 빠르게 떨어지고 있다며, 향후 규모의 경제가 달성되면 이 속도가 더욱 빨라질 것으로 예상했다. 신 대표는 "현재 고객사에 납품하는 샘플 가격이 지난해 기준 kg당 800만원 정도였는데, 1년새 3분의 1 수준으로 떨어졌다"며 "기가팩토리 수준으로 생산량이 연 수백톤 이상이 되고, 원료 가격도 황화리튬이 kg당 100만원 내외인데 1만원 선으로 떨어지면 리튬이온 배터리와 가격이 비슷해질 수 있을 것"이라고 설명했다. 당장은 요원해보여도 최근의 급락세를 고려하면 상용화 가능성이 점쳐진다는 것이다. 이어 "지금은 생산 효율이 정상화되지 않아 생산 단가가 비싸게 형성돼 있는데, 생산 규모가 확보되면 가격이 급격히 떨어질 것으로 본다"고 말했다. 솔리비스 횡성 1공장에서 생산되는 고체 전해질은 국내 기업과 일본계 자동차 기업에 납품될 예정이다. 현재 납품을 논의 중인 다른 기업도 있다고 밝혔다. 신 대표는 "내년 2분기 이후 수주 물량이 점차 증가할 것으로 예상하고 있다"고 했다. 솔리비스는 현재 고체 전해질을 보다 유연한 제조 환경에서 사용할 수 있도록 내환경성을 강화하는 연구개발을 진행 중이다. 신 대표는 "지금은 배터리 기업들이 고도의 드라이룸 환경에서 전고체 배터리 개발을 추진 중인데, 이를 리튬이온배터리 공정과 비슷한 환경에서도 개발이 가능하도록 소재를 고도화하면 공장 운영 비용이 어마어마하게 차이가 난다"고 했다.

2025.11.20 14:47김윤희 기자

젤로 만든 전해질이 전기차 배터리 수명 2.8배↑

국내 연구진이 전기차용 '고전압 배터리'의 전해질을 젤 형태로 만들어, 배터리 수명을 2.8배 개선하는데 성공했다. UNIST는 에너지화학공학과 송현곤 교수팀이 한국화학연구원 정서현 박사, 한국전자기술연구원 황치현 박사팀과 함께 배터리를 고전압으로 충전할 때 전극에서 활성산소가 새어 나오는 반응을 원천 봉쇄하는 '안트라센 기반 반고체 젤 전해질(An-PVA-CN)'을 개발했다고 4일 밝혔다. 고전압 배터리 '노화'의 주범은 활성산소다. 연구팀은 이를 원천 차단하는 방법으로 배터리 수명은 2.8배 늘고, 부풀어 오르는 '배불뚝 현상'도 6분의 1로 줄이는데 성공했다. 고전압 배터리는 4.4V 이상의 전압으로 충전되는 리튬이온전지로, 더 많은 전기를 저장할 수 있어 배터리팩을 가볍게 만들 수 있다. 하지만 충전전압이 높아질수록 하이니켈 양극의 산소가 불안정해지면서 '일중항산소'라는 활성산소로 변해 빠져나오게 된다. 이 때 활성산소는 가스를 발생시켜 배터리 폭발 위험을 높이고 수명도 단축시킨다. 연구팀이 개발한 전해질 안트라센(An)은 전극 표면의 불안정한 산소와 결합, 불안정한 산소끼리 결합하는 반응 단계를 원천 차단한다. 불안정한 산소끼리 결합하게 되면 활성산소 '씨앗'인 산소 이합체가 생긴다. 또 이 안트라센은 이미 생긴 활성산소까지 포획해 제거함으로써 이중 보호 기능을 할 수 있다. 전해질의 또 다른 성분인 니트릴(-CN) 작용기는 양극의 니켈 금속을 안정화해 니켈이 녹아 나오거나 양극 구조가 변형되는 것을 막아준다. 제1저자인 이정인 연구원은 “이번 연구는 활성산소의 발생 단계 자체를 차단했다는 점이 차별점”이라며 “기존에는 활성산소가 이미 생긴 뒤 항산화 물질로 사후 중화하거나, 전극을 조작해 산소 발생을 억제하려 했다”고 설명했다. 새 전해질을 적용한 배터리는 4.55V 고압 충전 조건에서 500회 충·방전 후에도 초기 용량의 81%를 유지한 반면, 기존 배터리는 180회 사이클 만에 초기 용량의 80% 이하로 떨어졌다. 배터리 용량이 초기의 80% 이하로 떨어지면 수명이 다했다고 보기 때문에, 수명이 2.8배 증가한 셈이다. 또 배터리 팽창의 원인이 되는 가스 발생도 크게 억제됐다. 기존 배터리가 85µm 팽창한 것과 달리 젤 전해질을 적용한 배터리는 13µm 정도 부풀어 오르는 데 그쳐, 부피 팽창을 약 6분의1 수준으로 억제했다. 송현곤 교수는 “고전압 배터리의 산소 반응을 '전해질 설계' 단계에서 직접 제어할 수 있다는 점을 보여줬다”며 “이 원리는 향후 우주항공용 경량 리튬이온전지와 대용량 에너지저장장치(ESS) 개발에도 응용될 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구는 에너지 재료 분야 국제학술지인 '어드밴스드 에너지 머티리얼스(Advanced Energy Materials)'에 온라인(10월 5일)으로 게재됐다. 연구 수행은 UNIST 하이드로 스튜디오(Hydro*Studio)의 이노코어(InnoCore) 프로그램과 한국산업기술기획평가원, 한국화학연구원 프로젝트의 지원을 받았다.

2025.11.05 08:04박희범 기자

LG엔솔, 전해질 신기술 개발…혹한 속 '배터리 성능·안전' 개선

LG에너지솔루션은 포항공과대학교(POSTECH), 성균관대학교와의 공동 연구로 리튬이온배터리의 저온 성능과 열 안전성을 동시에 개선할 수 있는 전해질 핵심 기술 개발에 성공했다. 공동 연구팀은 영하 20°C의 환경에서도 100회 충·방전 후 기존 전해질 대비 월등한 약 87%의 용량을 유지하고, 열 폭주도 약 90% 이상 억제할 수 있는 전해질 연구 개발에 성공했다고 20일 밝혔다. 이 연구 결과는 에너지 분야 학술지 'Advanced Energy Materials'와 'Journal of Materials Chemistry A'에 게재됐다고 밝혔다. 이번에 개발한 핵심 기술은 '알릴 트리메틸 포스포늄(APT)' 계열 이온성 화합물을 활용한 전해질 기술이다. 이온성 화합물은 플러스와 마이너스 전하를 띠는 이온들이 자석처럼 강하게 결합해 만들어진 물질로, 전해질 내에서 이온을 이동시켜 전류를 흐르게 하는 역할을 한다. 이 중 APT 계열 이온성 화합물은 단순 첨가제의 기능을 넘어, 전해질의 동결점을 낮추고 계면 반응을 조절하는 다기능성 소재로 주목받고 있다. 공동 연구팀은 이 물질을 전해질 내에 도입함으로써 리튬이온전지의 성능 저하 주요 원인인 저온 이온 이동 저하와 계면 불안정성을 동시 개선하는 데 성공했다. APT 계열 이온성 화합물이 전해질의 혼합물이 특정 비율에서 녹는점을 낮춰 전해질의 점도를 낮추고, 결과적으로 배터리가 영하의 극한 환경에서도 이온전도성을 안정적으로 유지할 수 있음을 확인했다. 실제 이 기술이 적용된 배터리셀은 영하 20 °C의 악조건에서 100회 충·방전 후 약 87%의 높은 용량 유지율을 달성하며 저온 환경에서의 월등한 성능을 입증했다. 보통 배터리 셀의 경우 동일한 조건에서 약 10% 안팎의 용량을 유지하는 것이 일반적이다. 후속 연구로 동일한 APT 계열 이온성 화합물을 고용량 실리콘 음극 전지에 적용해 열 폭주를 약 90% 이상 억제하는 등 배터리 열 안전성도 획기적으로 향상시켰다. 배터리셀 발화 시 발생하는 발열량을 기존 대비 90% 낮춰 열 전이 속도를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대되고 있다. LG에너지솔루션은 셀 제작 및 분석 인프라, POSTECH의 이온성 화합물 합성 역량, 성균관대의 계면 분석 기술이 결합해 이번 연구 성과를 도출했다고 덧붙였다. 이번 기술이 극저온 환경에서 작동해야 하는 특수 목적 배터리나 고용량 실리콘 음극을 적용한 차세대 배터리 등 폭넓은 분야에 활용될 것으로도 기대했다. 이기라 POSTECH 교수 연구팀은 “산업 현장의 기술 과제를 학문적으로 재해석해 실질적인 솔루션으로 발전시킨 모범적인 산학협력 모델”이라고 평가했다. 성균관대 박호석 교수 연구팀은 “APT 이온성 화합물의 분자 설계 자유도를 활용하면 향후 전고체전지와 리튬금속전지로의 확장도 가능하다”고 말했다. LG에너지솔루션 관계자는 “이번 연구는 하나의 이온성 화합물 플랫폼으로 성능과 안전성이라는 상충된 요구를 동시에 충족시킨 혁신적 사례”라며 “APT 기반 전해질 기술은 전기차뿐 아니라 항공·우주, 극저온 환경용 배터리 등 다양한 분야에서 새로운 고객가치를 제공할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

2025.10.20 09:25김윤희 기자

솔리비스, '예비유니콘 기업' 선정…200억원 실탄 확보

황화물계 고체전해질 전문기업 솔리비스가 예비유니콘 기업으로 선정돼 최대 200억원의 실탄을 추가 확보하게 됐다. 솔리비슨느 11일 중소벤처기업부의 글로벌 유니콘 기업 육성을 위한 '특별보증 사업'에 예비유니콘 기업으로 최종 선정, 최대 200억원 규모 스케일업 자금을 지원받게 됐다고 밝혔다. 지원금으로 대량생산을 위한 양산설비 확충과 고체전해질 기술 고도화에 필요한 자금을 안정적으로 조달할 수 있게 됐다고 회사 측은 설명했다. '예비유니콘 특별보증 사업'은 중소벤처기업부가 유망 중소기업을 기업가치 1조원이 넘는 글로벌 유니콘으로 육성하기 위해, 최대 200억원 스케일업 자금을 지원하는 사업으로, 올해는 79개사가 지원해 5.3대1 경쟁률을 기록했다. 솔리비스는 "이번에 예비유니콘으로 선정된 것은 황화물계 고체전해질 기술의 시장성과 상용화 가능성을 국가적으로 검증받은 것"이라며, "설비투자와 인력 확충에 박차를 가해 글로벌 전고체전지 소재 시장을 선도해 나갈 것"이라고 강조했다. 솔리비스는 지난해 누적투자금 422억원을 달성한데 이어, 최근 50억원 규모 국책과제 '소재부품기술 개발사업'에 이종기술융합형 과제 수행기업으로 선정됐고, 지난 10일 열린 '2025 혁신창업국가 대한민국 국제포럼'에서 '한국경제인협회 회장상'을 수상했다. 솔리비스에 따르면 회사의 핵심경쟁력은 자체개발한 생산공정인 '3세대 습식합성 양산 플랫폼'으로, 현재 100개 이상 전고체전지 원천기술 핵심 특허를 확보했다. 고성능 고체전해질 생산 효율이 뛰어난데다 입도, 이온전도도 등을 고객맞춤형으로 생산할 수 있고, 설비 확장도 용이해 다품종 생산과 대량생산을 유연하게 소화해 낼 수 있다. 신동욱 대표는 "솔리비스가 중기부 예비유니콘 선정과 국책과제 선정, 한국경제인협회 회장상을 수상한 것은 그간 축적해 온 기술력을 국가적으로 인정받은 쾌거"라며 "지속적인 기술혁신과 엄격한 품질관리 체계를 바탕으로, 고체전해질 대량생산설비를 지속적으로 확대해 글로벌 전고체전지 대중화를 견인하는 전고체전지 소재 선도기업으로 입지를 다져나갈 것"이라고 말했다. 한편, 솔리비스는 강원도 횡성소재 스마트 공장을 지난 6월 준공했으며, 현재 양산을 진행 중이며 내년부터 본격적인 양산이 시작된다.

2025.09.11 14:07류은주 기자

가볍고 성능 높인 차세대 배터리 온다…LG엔솔, 개발 박차

LG에너지솔루션이 에너지 용량과 출력, 무게, 원가 등에서 현 리튬이온 배터리 성능을 한 단계 뛰어넘는 차세대 배터리 개발에 집중하고 있다. 손권남 LG에너지솔루션 차세대전지 부문 담당은 10일 서울 양재 엘타워에서 개최된 'NGBS 세미나'에서 연구개발(R&D) 동향을 공유했다. 전고체 배터리, 리튬황 배터리, 소듐이온 배터리 등을 차세대 배터리로 언급했다. “전고체 핵심 '고체 전해질' 이온전도도 업계 최고 수준 확인” 배터리 업계는 에너지 밀도와 출력 및 안정성 등에서 리튬이온 배터리를 크게 뛰어넘는 전고체 배터리의 상용화 추진 상황에 주목하고 있다. 전고체 배터리는 우수한 성능 때문에 '꿈의 배터리'로 기대를 받았지만 기술적 난이도가 높아 수십 년간 상용화에 이르지 못했다. 그러나 최근 기업들이 수 년 내 상용화를 계획하는 등 전고체 배터리의 등장이 머지 않았다는 전망이 힘을 얻고 있다. LG에너지솔루션도 황화물계 전고체 배터리를 오는 2030년까지 상용화할 계획이다. 전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용한다. 손권남 담당은 이를 위해 여러 소재 혁신이 필요한 상황이라고 언급했다. 이런 혁신 기술 중 하나로, 양극과 고체 전해질 간 계면을 보호하는 코팅 물질을 새로 개발했다고 밝혔다. 손권남 담당은 “기존 레퍼런스 물질을 사용한 배터리보다 수명과 에너지 출력 등에서 더 우수한 성능을 보이는 것을 확인했다”고 첨언했다. 고체 전해질의 낮은 이온 전도도도 기술적 난제 중 하나다. 이온 전도도가 높아야 에너지 출력과 충전 성능을 높일 수 있다. LG에너지솔루션은 손 담당은 “자체 개발한 아지로다이트 계열 황화물계 고체 전해질의 이온 전도도가 세계 최고 수준인 것을 내부적으로 확인했다”고 밝혔다. 반면 아직 극복해야 할 기술 난제도 상당하다. 손 담당은 “현 리튬이온 배터리 대비 10배 높은 수준의 가압 공정이 필요하고, 황화물계 고체 전해질이 수분에 매우 취약하기 때문에 가공비를 낮추고 소재 안정성을 높이기 위해선 내수분성을 개선하는 소재 혁신이 필요한 상황”이라고 설명했다. LG에너지솔루션은 고전압을 구현하는 데 특화된 배터리 구조인 '바이폴라'를 반고체 및 전고체 배터리에 구현하기 위한 R&D를 추진 중이다. 손 담당은 “전자의 이동 경로가 매우 짧아지면서 급속 충전이나 방전 시 발열 관리에 유리할 것으로 보고 있다”며 “대면적화하면 부품 수도 50% 수준까지 줄일 수 있어 배터리 팩 내 공간 활용률을 높일 수 있고, 전기차에 적용하면 주행 거리와 가격 경쟁력을 높일 수 있을 것”이라고 소개했다. 전기차 외 고전압을 요구하는 ESS나 전기선박에도 활용될 수 있을 것이라고 전망했다. “리튬황 배터리, kg당 500kWh 구현"…소듐이온 배터리 조기 출시 시사 LG에너지솔루션은 리튬이온 배터리 무게 대비 에너지 밀도가 1.5배 높은 리튬황 배터리도 2027년 상용화 목표로 개발하고 있다. 손 담당은 “kg당 400~600kWh의 에너지 밀도를 구현할 수 있을 것으로 보고 있고, 500kWh 수준까지는 개발 가능한 단계”라며, “황이 매우 저렴하기 때문에 하이니켈 리튬이온 배터리 대비 원가를 30~50% 절감할 수 있다”고 강조했다. 손 담당은 무게가 가볍다는 특성상 도심항공교통(UAM) 등 항공 분야에 우선 공급될 것으로 전망했다. 손 담당은 “리튬황 배터리 구현을 위한 양극재를 개발했고, 고안정성과 고출력을 내기 위한 전해질 기술도 자체적으로 보유하고 있다”고 소개했다. 현재는 리튬이 비교적 낮은 가격에 거래되고 있지만, 모빌리티 부문에서 전동화가 상당 수준으로 진행되면 수요 대비 공급이 부족해질 전망이다. 업계에선 보급형 리튬이온 배터리를 대체할 배터리로 소듐(나트륨)이온 배터리 연구도 활발히 진행되고 있다. LG에너지솔루션도 그 중 하나다. 손 담당은 “소듐은 메탈 중 두 번째로 매장량이 많다”며 “이런 풍부한 자원을 토대로 지속 가능성 관점에서 가격 경쟁력을 갖출 수 있는 소듐이온 배터리 개발이 필요하다”고 설명했다. 소듐이온 배터리는 원재료가 저렴할 뿐 아니라 충격에도 매우 안전하고, 저온 환경에서도 성능이 잘 유지될 뿐 아니라 열 폭주에 따른 화재 위험으로부터 안전한 것으로 평가된다. 그러나 낮은 에너지 밀도가 단점으로 꼽힌다. 시장에 다수 보급된 LFP 배터리 대비 규모의 경제가 형성되지 않아 현 시점에선 가격 경쟁력도 LFP 배터리에 비해 밀린다. 손 담당은 “고용량 양극재로 소듐이온 배터리 에너지 밀도를 높이는 연구를 진행하고 있다”며 “또 하나의 방법으로 저희가 타사 대비 기술력이 우수한 건식 공정도 접목해 비용을 더욱 절감하려 한다”고 언급했다. 이어 “원통형 배터리로 구현하기 어려운 전고체 배터리와 달리, 폼팩터를 다양하게 접목할 수 있는 것도 소듐이온 배터리의 장점”이라며 “기존 리튬이온 배터리 공정 라인을 100% 활용할 수 있다”고 했다. 소듐이온 배터리의 경우 다른 차세대 배터리보다 조기에 시장 출시가 이뤄질 것으로 내다봤다. 손 담당은 “무정전 전원 장치(UPS) 등 고출력을 요하는 시장에 조기 출시하려고 최선을 하고 있다”고 말했다.

2025.04.10 15:15김윤희 기자

'영원한 화학 물질' 없는 배터리 나올까

잘 분해되지 않는 특성 탓에 '영원한 화학물질'로 불리는 'PFAS'를 배제한 전기차 배터리가 개발될지 주목된다. 최근 배터리 전문 매체 배터리뉴스는 미국 시카고대학교 프리츠커 분자공학과 연구원들이 이같은 배터리를 설계했다고 보도했다. 친환경 목표 달성을 위해 내연차를 전기차가 대체해야 한다는 목소리가 나오지만, 전기차 핵심 부품인 배터리도 희토류 등 환경오염물질을 포함하고 있어 환경 문제에서 자유로울 수 없다는 지적이 있다. PFAS도 그 중 하나다. PFAS는 탄소와 불소가 결합된 유기화학물질이다. 배터리를 비롯해 의류, 주방 기기 등 수많은 제품에 사용되는 물질이지만 자연 환경에서 분해되지 않아 지하수 오염 등을 초래하고, 결과적으로 물이나 음식 등으로 인체에 섭취돼 건강에도 문제를 야기할 수 있다. 일반적으로 PFAS는 리튬이온 배터리의 음극과 전해질에 포함된다. 배터리에는 소량 투입되지만, 향후 배터리 수요 증가세를 고려하면 PFAS로 인한 환경 문제를 무시할 수 없다는 지적이다. 연구진은 PFAS가 없는 특수한 비(非)불소 용매를 개발했다. 전해질 속 PFAS를 대체하기 위한 목적이다. 리튬금속 배터리를 기준으로 이를 반영한 결과, 불소화합물을 사용한 배터리보다 안정성과 에너지 용량 유지 성능이 나았다고 전했다. 리튬이온 배터리 기반 테스트에서는 연구진이 이 용매를 반영한 배터리가 PFAS 사용 제품보다 수명 주기와 충전 속도, 사용 온도 범위 등에서 개선된 성능을 보였다. 연구진이 새로 설계한 배터리는 음극 단자에 보호 코팅이 형성되지 않는 등 한계도 보였다. 다만 이는 PFAS가 아닌 다른 첨가제를 사용할 수 있다고 밝혔다.

2025.04.06 07:51김윤희 기자

롯데에너지머티 "글로벌 최고 수준 원가 경쟁력 확보할 것"

롯데에너지머티리얼즈가 올해 말레이시아 동박 공장의 생산 효율 극대화를 통해 글로벌 최고 수준의 원가경쟁력을 확보한다는 목표다. 김연섭 롯데에너지머티리얼즈 대표는 24일 전북 익산1공장에서 개최된 제38기 정기 주주총회에서 이같이 밝혔다. 이날 주주총회에서는 ▲제38기 재무제표 승인의 건 ▲이사 선임의 건 ▲이사 보수한도 승인의 건 ▲감사 보수한도 승인의 건 등 4개 안건이 원안대로 승인됐다. 이어 진행된 이사회에서 대표이사에 재선임된 김연섭 대표는 “차세대 배터리 핵심 소재인 고체전해질과 리튬인산철(LFP) 양극활물질의 상용화를 가속화해 미래 성장 동력도 확보할 것”이라고도 했다. 이번 신설된 기타비상무이사에는 채진호 스틱스페셜시츄에이션윈 유한회사 이사를 선임했고, 정성윤 재무회계부문장을 신규 사내이사로 선임했다.

2025.03.24 14:41김윤희 기자

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 기자

KETI·성균관대, 전고체 전지 충방전 속도·수명 개선 핵심기술 개발

한국전자기술연구원(KETI·원장 신희동)은 성균관대 김영준 교수 연구팀과 함께 전고체 전지의 충·방전 속도와 수명 개선을 위한 핵심 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 전고체 전지 전극은 일반적으로 활물질·고체 전해질·도전재를 혼합해 구성되지만, 고체 전해질 함량이 증가하면 이온 전도성은 높아지나 전자 이동이 저하하고, 도전재인 카본 블랙의 함량이 증가하면 전자 전도성은 향상되나 이온 이동이 제한돼 이온과 전자 전도성을 동시에 극대화하는 것이 주요 기술적 과제로 지적돼 왔다. KETI 차세대전지연구센터와 성균관대학교 나노과학기술원 김영준 교수 연구팀은 고체 전해질과 탄소나노섬유(CNF)를 함께 합성하는 방식을 개발함으로써 전고체 전지의 이온과 전자 전도성을 동시에 향상하고, 충·방전 속도와 수명이 개선됨을 확인했다. 연구진은 고체 전해질 합성 과정에서 CNF를 균일하게 분산시키는 기계적 밀링과 열처리 공정을 적용한 복합화 방식을 적용했다. 기술 개발을 주도한 김경수 박사(KETI 수석연구원)는 “이 기술은 기존 고체 전해질 합성 공정에 CNF를 추가하는 비교적 단순한 방식으로 구현돼 상업적 적용이 용이할 것으로 기대된다”며 “센터는 연구 결과를 바탕으로 전고체 전지 성능 극대화를 위한 요소 기술 개발에 집중할 계획”이라고 밝혔다. 황화물계 고체 전해질은 이온 전도도가 높지만 탄소와의 산화반응으로 충·방전을 반복 하면 성능이 저하하는 문제가 있었으나, 이번 기술을 적용하면 100회 충·방전 후에도 용량 유지율이 기존 대비 35% 향상되는 것으로 확인됐다. 송준호 KETI 차세대전지연구센터장은 “연구진은 차세대배터리 소재와 전극 기술부터 전지 제조 기술까지 폭넓은 연구를 진행하는 한편, 충청북도 오창에 리튬 이차전지 및 전고체 전지 평가·분석 시설 구축을 추진하고 있다”며 “KETI는 배터리 분야 국내 핵심 거점으로서 전고체 전지 상용화 연구에 주력하겠다”고 밝혔다. 한편, KETI의 연구 성과는 재료화학 분야 국제학술지인 '재료화학 A 저널(Journal of Materials Chemistry A, IF=10.7)' 최신호에 게재됐다. 연구는 국가과학기술연구회 글로벌 TOP 전략연구단 사업 지원을 받아 수행됐다.

2025.03.14 18:59주문정 기자

'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 기자

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