SK이노베이션이 분리막 사업 자회사 SK아이이테크놀로지(SKIET)를 흡수 합병한다고 25일 공시했다. SK이노베이션과 SKIET는 이날 각각 이사회를 열고 양사 간 합병 추진 안건을 의결했다. 존속회사는 SK이노베이션이고 SKIET는 소멸회사가 된다. SK이노베이션과 SKIET 합병 비율은 1대 0.1174540이다. 이에 따라 SKIET 보통주 1주당 SK이노베이션 보통주 0.11주가 배정된다. 양사는 오는 11월 24일 SK이노베이션 이사회와 SKIET 주주총회에서 합병안을 승인받아 내년 1월 1일을 합병기일로 관련 절차를 마무리할 계획이다. SK이노베이션은 합병 목적에 대해 “합병 회사들은 재무 안정성을 확보하고 사업 및 재무리스크를 선제적으로 완화하는 한편 사업구조 재편을 통한 운영 효율성을 향상하기 위해 합병을 추진하고자 한다”며 “이를 통해 분리막 사업의 경쟁력을 제고할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 2019년 4월 SK이노베이션의 소재사업 물적 분할을 통해 출범한 SKIET는 전기차용 리튬이온배터리의 핵심 소재인 LiBS(리튬이온배터리 분리막) 사업을 운영해왔다. 그러나 최근 글로벌 전기차 시장 성장세 둔화와 북미 등 주요 시장의 수요 회복 지연, 중국 업체와의 가격 경쟁 심화 등 어려운 경영환경이 지속되면서 단기간 내 수익성과 현금창출력 개선이 한계에 부딪혔다. SK이노베이션은 SKIET의 자체 자금조달 여력이 제한되는 상황에서 모회사와의 합병으로 사업·재무적 리스크를 해소하고 사업 경쟁력을 제고하는 것이 유리하다고 판단했다고 설명했다. 합병 이후 SK이노베이션은 분리막 사업 관련 운영 효율성을 높이고 각종 중복·금융비용 등을 축소할 예정이다. 또 SK이노베이션의 연구개발 역량과 SKIET의 제품 개발 역량을 결합해 에너지저장장치(ESS)용 분리막 사업 확장 등 경쟁력 강화에 나설 계획이다.

섬유산업에서 출발해 화학소재, 건설, 패션 등 다양한 분야로 확장해온 코오롱그룹이 바이오, 첨단 복합소재, 수소 등 미래 고부가가치 산업에 적극적으로 투자하고 있다. 코오롱인더스트리는 최근 전자소재 분야에 투자를 강화하고 있다. 지난해 6월부터 340억원을 들여 김천 2공장에 m-PPO 생산시설을 조성 중이다. m-PPO는 인공지능(AI) 반도체와 6G 통신기기용 인쇄회로기판(PCB)에 적용되는 절연 소재다. 기존 에폭시 수지 대비 전기 차단 성능이 3~5배 우수하다. 코오롱이 글로벌 시장을 선도하는 타이어코드 분야에서는 2018년 준공된 베트남 빈즈엉 생산 공장에 열처리 설비를 추가 도입해 생산 역량을 강화하는 등 고도화를 추진 중이다. 현재 3만 6000t 수준인 연간 생산량을 2027년까지 5만 7000t 규모로 확대할 방침이다. 코오롱글로벌은 신재생에너지 분야를 미래성장동력의 한 축으로 삼고 있다. 풍력발전 부문의 경우 사업 개발, 시공, 운영까지 모든 과정에 참여하는 방식으로 시장점유율 1위를 기록 중이다. 태양광 에너지 사업 경쟁력도 구축 중이다. 2019년부터 태양광 패널 전문기업 신성이엔지와 함께 건물 외장재로 활용할 수 있는 태양광 패널 ‘솔라스킨’을 개발했다. 2023년에는 건물일체형 태양광 패널(BIPV) 시공 전문회사 에이비엠과 공동 개발한 ‘태양광 모듈 외벽 시공장치’에 대해 특허를 등록했다. 코오롱글로벌은 세계 최초로 개발한 ‘저에너지 분리막(멤브레인) 수처리 기술’을 국내 하·폐수처리장에 적용했다. 또 음식물쓰레기 등 유기성 폐기물을 처리해 수소를 생산하는 ‘바이오 그린수소’ 생산 기술도 국내 최초로 개발해 고도화 중이다. 1987년 국내 최초로 BMW를 수입·판매한 코오롱의 자동차 유통 사업은 2023년 ‘코오롱모빌리티그룹’으로 새롭게 출범했다. 전국 100여개 네트워크를 기반으로 지역별 특성을 반영한 맞춤형 서비스와 프로모션을 제공한다. 또 프리미엄 수입 중고차 온라인 플랫폼 ‘702 코오롱 인증중고차’를 지난해 가을부터 시작했다.

LG에너지솔루션이 지난달 내부 집계 결과 글로벌 특허가 등록 기준 5만 9000건, 출원 기준 10만건을 넘어섰다고 21일 밝혔다. 또한 전 세계 배터리 기업 가운데 글로벌 출원 특허가 10만건을 넘어선 것은 처음이라고 설명했다. LG에너지솔루션은 2023년 처음으로 연간 연구개발(R＆D) 비용 1조원을 돌파한 뒤, 지난해 역대 최대 규모인 1조 3277억원을 투자했다고 설명했다. LG에너지솔루션 관계자는 “특허를 미래 성장동력이자 사업 경쟁력을 좌우하는 핵심 전략 자산으로 보고 기술 주도권 강화를 위해 연구개발(R＆D) 투자를 지속적으로 확대해온 결과”라고 말했다. 특허 자산은 글로벌 배터리 산업에서 기술 경쟁력의 기반이 됐다. 안전성 강화 분리막(SRS), 음극 더블 레이어 코팅(DLD), 탄소나노튜브(CNT) 선분산 기술 등 차별화된 공정 기술 특허뿐만 아니라 고전압 전해질, 실리콘 음극재 등 핵심 소재 기술 전반에서 특허 포트폴리오를 구축했다. LG에너지솔루션은 미래 시장을 주도할 신규 기술 확보에도 속도를 내고 있다고 설명했다. 향후 LMR(리튬망간리치) 배터리 상용화 과정에서 핵심 플랫폼 기술로 활용될 각형 LMR에서도 선제적으로 특허 기반을 구축했다. 아울러 LG에너지솔루션은 특허 침해에 단호하게 대응하며 특허 소송에서 확보한 정당한 보상을 미래 기술 확보에 재투자함으로써 혁신의 선순환 구조를 만들어 나가고 있다고 덧붙였다. 이한선 LG에너지솔루션 특허그룹장은 “10만건 특허는 단순한 숫자가 아니라 끊임없는 연구개발과 도전이 만들어낸 결실”이라며 “앞으로도 원천 기술과 명품 특허를 기반으로 미래 성장 가속화를 이어갈 것”이라고 말했다.

- LG전자와 공급계약 체결…기존 디스플레이 장비 경쟁력 확인, 신사업 확대 기대- 창업 20주년 맞아 장비기업 넘어 종합 에너지 솔루션 기업으로 사업 다각화 추진 창업 20주년을 맞은 나인테크가 LG전자와 차세대 디스플레이 제조장비 공급계약을 체결하며 디스플레이 장비 경쟁력을 다시 한번 확인했다. 이번 수주를 계기로 기존 장비 사업은 물론 신규 사업 확대에도 힘이 실릴 것으로 기대된다. 나인테크는 지난 2일 LG전자와 254억 1300만원 규모의 차세대 디스플레이 제조장비 공급계약을 체결했다고 밝혔다. 계약 기간은 2027년 12월 31일까지다. 계약 금액은 나인테크의 지난해 연결 기준 매출 약 823억원의 30.85%에 해당하는 규모다. 회사 측은 계약금에 선급금이 포함돼 있어 수주 규모뿐 아니라 안정적인 현금흐름 측면에서도 의미가 있다고 설명했다. 최근 글로벌 디스플레이 시장에서 중국 기업들의 영향력이 확대되고 있는 것은 사실이지만, 중대형 OLED 분야에서는 한국 기업들의 경쟁력이 여전히 유지되고 있다는 평가가 나온다. 유비리서치가 발간한 ‘2026 중대형 OLED 디스플레이 연간보고서’에 따르면 한국은 2025년 9인치 이상 중대형 OLED 시장에서 92.4%의 점유율을 기록했으며, 해당 시장은 2030년 약 200억 달러 규모로 성장할 것으로 전망된다. 이번 계약은 차세대 중대형 디스플레이 핵심 기술로 주목받는 ‘8.6세대 잉크젯 OLED’ 생산라인용 장비 공급 계약이다. 잉크젯 OLED는 발광 재료를 기판 위에 직접 분사하는 방식으로, 중대형 OLED 구현 과정에서의 공정 효율성과 재료 활용성을 높일 수 있는 기술로 평가받고 있다. 이에 따라 태블릿, 노트북, 모니터 등 중대형 디스플레이 시장을 겨냥한 차세대 기술로 개발이 이어지고 있다. 이 공정에 사용되는 발광 재료는 수분과 산소에 민감해 생산 라인 전반을 진공 또는 질소 환경으로 안정적으로 유지하는 기술이 중요하다. 이 같은 환경 제어 장비는 생산 안정성과 수율 확보에 중요한 역할을 하는 만큼 관련 장비 기술력 역시 핵심 경쟁 요소로 꼽힌다. 업계에서는 LG전자가 차세대 OLED 생산 공정 장비 공급사로 다시 나인테크를 선택한 것을 두고, 나인테크가 축적해온 기술력과 공급 신뢰도가 반영된 결과로 보고 있다. 이를 통해 나인테크는 디스플레이 장비 분야에서의 입지를 다시 한번 확인하게 됐다는 평가다. 나인테크의 실적 흐름도 개선되고 있다. 회사는 올해 1분기 연결 기준 매출 198억원, 영업이익 15억원을 기록하며 흑자 전환에 성공했다. 매출은 전년 동기 대비 24.5% 증가했다. 특히 디스플레이 공정 간 이송에 활용되는 진공·질소(Vac/N2) 물류이송장비 매출은 올해 1분기에만 75억원을 기록해 지난해 연간 매출 41억원을 넘어섰다. 이에 따라 해당 사업의 매출 비중도 기존 5%대에서 37.9%로 확대됐다. 회사는 이번 흑자 전환이 디스플레이 및 이차전지 장비 등 기존 주력 사업에서 비롯됐다는 점에서 본업 경쟁력 역시 견조한 흐름을 보이고 있다고 설명했다. 디스플레이 사업 외에도 기존 배터리 장비 사업의 수요 회복 가능성이 거론되면서 향후 신사업 추진에도 긍정적인 환경이 조성될 수 있다는 기대가 나온다. 업계에서는 올해 1분기 국내 배터리 장비 업황이 지난해보다 개선 흐름을 보이고 있으며, 하반기에는 주요 배터리 제조사들의 수익성 회복 움직임과 맞물려 장비 발주가 이어질 가능성도 제기하고 있다. 창업 20주년을 맞은 나인테크는 기존 장비 사업 경쟁력을 바탕으로 신규 성장동력 확보에도 속도를 내고 있다. 최근에는 AI 인프라 기업 바로에이아이와 협력해 열전소자 기반 정밀 온도 제어 기술과 액체냉각 기술을 결합한 차세대 AI 데이터센터 냉각 솔루션 공동 개발에 나섰다. 자회사 에너지11은 나트륨 기반 배터리와 고체전해질 기반 에너지저장장치(ESS)를 개발 중이며, 지난해부터 한국동서발전과 ESS 실증 사업을 진행하고 있다. 나인테크는 이와 별도로 분리막과 액체 전해액을 하나의 필름으로 통합한 차세대 배터리의 2028년 상용화를 목표로 연구개발을 이어가는 등 맥신(MXene) 소재를 포함한 신사업 포트폴리오도 확장하고 있다. 박근노 나인테크 대표이사이자 창업자는 “이번 수주는 회사의 기술력과 공급 신뢰도를 다시 한번 확인하는 계기”라며 “창업 20주년을 맞아 기존 디스플레이·이차전지 장비 사업 경쟁력을 더욱 강화하는 동시에 미래 에너지 솔루션 분야로 사업 영역을 지속적으로 확대해 나가겠다”고 밝혔다.

국내에서 생산되고 판매된 제품의 규모에 따라 법인세를 깎아주는 ‘국내생산촉진세제’(촉진세제) 도입이 가시화하고 있다. 야당인 국민의힘도 “한국판 IRA(인플레이션 감축법)’를 도입하겠다”고 공약하면서 향후 국회 논의에 순항이 예상된다. 적용 대상이 될 핵심 품목으로는 ‘전기차 배터리’가 유력한 것으로 전해졌다. 재정경제부 관계자는 4일 “국내생산촉진세제를 7월에 발표할 세법 개정안에 담아 발표하기로 했다”면서 “적용 품목은 관계부처의 건의를 받아 논의하고 있다”고 밝혔다. 산업통상부는 최근 세제 적용 품목으로 2차전지와 관련한 부품을 재경부에 건의했다. 여기에는 배터리 셀, 양극재, 음극재, 분리막, 전해질, 전구체, 리튬 등이 포함된 것으로 알려졌다. 도널드 트럼프 미국 행정부가 ‘첨단제조생산세액공제’(AMPC) 제도를 축소하면서 영업이익에 직격탄을 맞은 산업이 바로 2차전지였다. 한국판 IRA가 도입되면 국내 전기차 배터리와 에너지저장장치(ESS)의 생산·판매가 활성화될 것으로 보인다. 이와 함께 반도체 소재와 장비 업체도 세제 적용 품목으로 선정될 가능성이 큰 것으로 전해졌다. 지원 방식은 기업이 국내에서 생산한 물량에 비례해 세금을 깎아주는 ‘생산 연동형’이 유력하게 검토되고 있다. 최대 쟁점은 전기차 포함 여부다. 자동차 업계는 중국산 저가 전기차 공세에 대응하려면 국내에서 생산된 완성차까지 촉진세제 지원 대상에 포함해야 한다고 주장한다. 세제 혜택을 받아 국산 전기차의 실질 판매 가격을 낮추거나 원가 부담을 덜어내야 값싼 중국산 전기차의 공습에 대응할 수 있다는 논리다. 최근 한국자동차모빌리티산업연합회(KAIA)에 따르면 한국 시장에서 중국산 전기차의 점유율은 2022년 4.7%에 그쳤으나 2025년 33.9%로 급등했다. 같은 기간 국산 전기차의 점유율은 75.0%에서 57.2%로 곤두박질쳤다. 자동차 업계 관계자는 “중국산 전기차에 안방을 내주지 않으려면 전기차가 반드시 촉진세제 적용 품목에 포함돼야 한다”고 말했다. 하지만 국산 제품에 대한 특혜라는 점에서 비롯된 ‘역차별’ 논란은 풀어야 할 과제다. 지난해 세제 개편안에서 빠진 것도 해외 진출 기업에 대한 역차별 문제 때문이었다. 촉진세제 도입으로 수입차가 차별받게 되면 한국산 제품이 해당국에서 ‘보복 관세’를 맞게 될 가능성도 있다.

국내 연구진이 리튬 금속 전지의 고질적 문제인 화재 위험과 짧은 수명을 획기적으로 해결할 수 있는 신기술을 내놨다고 29일 밝혔다. 한양대 임희대 교수와 성균관대 김병훈 교수 공동 연구팀은 리튬 금속의 부식을 막고 전지 열화를 근본적으로 해결하는 ‘부식 방지형 전해질’ 개발에 성공했다고 밝혔다. 리튬 금속 전지는 기존 리튬 이온 전지보다 에너지 밀도가 훨씬 높아 차세대 배터리로 주목받아 왔다. 하지만 충·방전 과정에서 리튬이 나뭇가지 모양으로 자라나는 ‘덴드라이트(dendrite)’ 현상이 문제였다. 이 결정체가 배터리 분리막을 뚫으면 내부 단락이 생겨 화재나 폭발로 이어지기 때문이다. 연구팀은 기존의 독성 강한 화합물 대신 방향족 탄화수소를 조합한 새로운 전해질 설계법을 도입했다. 이 전해질은 리튬 표면에 튼튼한 보호막을 형성해 결정체 성장을 억제하고 금속 부식을 차단한다. 실험 결과, 새 전해질을 적용한 배터리는 기존보다 수명이 2배 이상 길어졌다. 특히 전해질의 가격은 낮추면서 에너지 효율은 높여 상업적 가치도 충분히 확보했다는 평가다. 임희대 교수는 “리튬 금속 전지의 안전성 문제를 동시에 해결한 원천 기술”이라며 “전기차는 물론 드론, 항공우주 등 배터리 산업 전반에 새로운 패러다임을 제시할 것”이라고 말했다. 이번 연구 성과는 재료과학 분야 세계적 학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 1월호에 게재됐다.

“공급망 연결된 국내 산업에 영향시나리오별 긴급 대응 방안 검토”日 의존 높은 배터리 업계 ‘비상’ 중국이 ‘희토류’ 등의 일본 수출을 통제한 것이 국내 산업에도 영향을 미칠 수 있다는 진단이 나왔다. 일본이 중국으로부터 원 소재를 수입하지 못하면 한국도 일본으로부터 2차 가공 소재를 수입하지 못하는 ‘공급망 연쇄 충격’이 일어날 수 있다는 것이다. 정부는 긴급 공급망 점검에 나섰다. 산업통상부는 8일 서울 중구 대한상공회의소에서 윤창현 산업자원안보실장 직무대리 주재로 ‘산업 공급망 점검회의’를 열고 중국의 대일 수출 통제 조치가 국내에 미치는 영향을 점검했다. 회의에는 재정경제부·외교부 등 관계부처와 반도체·디스플레이·배터리·자동차 등 업종별 협·단체, 소재·부품·장비 공급망센터(대한무역투자진흥공사), 산업연구원 등이 참석했다. 앞서 중국 상무부는 지난 6일 군사적 용도로 전용할 수 있는 ‘이중용도 품목’의 일본 수출을 금지한다고 발표했다. 업종별 단체와 전문가들은 중국의 이번 조치가 한국에도 직간접적으로 영향을 준다고 봤다. 현재 공급망 구조는 ‘중국(원 소재)→일본(가공 소재)→한국(완제품)’으로 이어진다. 따라서 원 소재 부족으로 일본 내 생산에 차질이 발생하면 한국이 일본으로부터 가공 소재를 수입하는 것도 막힐 수 있다. 양주영 산업연구원 경제안보·통상연구실장은 “한중일 공급망이 서로 연결돼 있어 특정국이 받는 충격이 3국 간에 확산할 수 있다”고 진단했다. 일본산 전해액·음극재·분리막에 대한 수입 의존도가 높은 배터리 업계의 우려가 가장 크다. 배터리 업계 관계자는 “공급망 다변화를 추진하고 있지만, 일본 소재 업체의 생산에 제동이 걸리면 국내 기업도 타격을 피하기 어렵다”고 말했다. 우선 정부는 중국의 전 세계 생산점유율이 높은 중희토류(디스프로슘·이트륨 등) 등 핵심 광물을 중심으로 공급망 교란이 발생할 가능성에 대비해 시나리오별로 대응 방안을 검토하기로 했다. 보다 신속한 대응을 위해 희토류 공급망 태스크포스(TF)는 ‘산업안보 공급망 TF’로 확대·가동한다. 문신학 산업부 차관은 “우리 기업의 생산 활동에 차질이 없도록 모든 가능성을 열어 두고 수급 관리에 만전을 기하겠다”고 말했다.

단국대학교는 에너지공학과 원종호 교수 연구팀이 점토광물을 활용해 2차 전지의 안전성과 수명을 향상하는 연구 결과를 입증했다고 14일 밝혔다. 2차 전지에서 분리막은 양극과 음극을 분리해 이온을 통과시키는 역할을 하며 안전성과 성능을 좌우하는 핵심 소재다. 주로 사용하는 폴리올레핀계 소재(폴리에틸렌, 폴리프로필렌)는 제조 비용이 낮고 대량생산이 쉽지만, 열 수축에 내구성 저하, 리튬 덴드라이트 성장 문제로 안전성과 수명 측면에서 한계가 있다. 산업계는 점토광물(Clay Mineral)이 차세대 분리막 소재로 주목받으며 활발한 연구를 진행 중이다. 연구팀은 점토광물을 분리막 표면에 코팅해 각 구조(1D·2D·3D) 형태학적 특성이 분리막 성능에 미치는 영향을 분석했다. 점토광물 분리막의 열 안정성, 이온전도도, 기계적 내구성 변화를 검증해 기존 폴리올레핀계 분리막에 비해 5배 이상 전해질 흡수율을 보여, 이차전지의 충방전 속도, 용량, 수명을 모두 개선했다는 사실을 입증했다. 연구는 국제 학술지 Advanced Science (IF=14.1, JCR 상위 7.0%)에 게재됐다. 논문명은 “Clay-Mineral-Coated Separators for Lithium-Ion Batteries: Exploring the Relationships between Clay Mineral Morphology and Separator Performance”이다. 원 교수는 “이번 연구는 다양한 형태의 점토광물의 각 구조의 장단점 및 분리막 성능과의 관계를 분석하며 차세대 이차전지용 소재 설계에 넓은 적용 가능성을 제시했다”고 설명했다. 이번 연구는 단국대가 보령시와 함께 수행하고 있는 충청남도 지역혁신 중심 대학지원체계(RISE) ‘보령시 수소산업 육성’ 과제의 지원을 받아 진행됐다.

순천향대학교(총장 송병국)는 에너지공학과 조용현 교수 연구팀이 폐배터리 속 리튬(Li), 니켈(Ni), 코발트(Co)를 한 번의 공정으로 동시에 분리하는 전기화학 기반 신기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 기술은 폐배터리뿐 아니라 반도체·수소산업 등 다양한 자원순환 공정에 폭넓게 활용될 것으로 기대된다. 현재의 금속 회수는 여러 단계를 거치는 복잡한 화학공정이 필요하다. 연구팀은 ‘원스텝(One-step) 전기화학 분리 시스템’을 통해 한 번의 전기화학 반응으로 단축했다. 핵심은 연구팀이 자체 개발한 ‘기능성 분리막’이다. 이 분리막은 금속이온의 크기와 전하 특성을 정밀하게 구분해, 리튬은 통과시키고 니켈과 코발트는 걸러내는 역할을 한다. 연구팀은 금속이온을 제어하기 위해 활용되는 화학적 결합 조절제(EDTA)를 함께 사용해, 니켈이 특정 조건에서 다른 성질을 갖도록 만들어 리튬·니켈·코발트를 각기 다른 통로로 스스로 나뉘게 하는 정교한 시스템을 구현했다. 이 기술을 적용한 시스템에서는 리튬 98.3%, 니켈 78.0%, 코발트 77.3%를 효율적으로 분리할 수 있었다. 에너지 소비량은 기존 공정보다 약 80% 이상 줄어드는 우수한 효율을 보였다. 실제 배터리에서 추출한 용액과 유사한 조건에서도 안정적으로 작동해, 상용 폐배터리 재활용 공정으로의 확장 가능성도 입증했다. 조용현 교수는 “이번 기술은 복잡한 화학처리 없이도 전기적 방식으로 여러 금속을 동시에 분리할 수 있는 첫 사례다”며 “리튬·니켈·코발트 등 핵심 자원을 친환경적이고 경제적으로 회수할 수 있는 기반 기술”이라고 설명했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 및 한국연구재단이 추진하는 글로벌 기초연구실(GRL) 지원사업, 그린수소기술자립 프로젝트, 순천향대학교 교내 연구지원사업의 후원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 세계적 학술지 Chemical Engineering Journal (IF 13.2, 환경공학 분야 상위 3%)에 게재됐다.

최근 지하철이나 아파트 등에서 휴대전화 보조배터리나 전동스쿠터 배터리로 인한 화재가 연달아 발생하면서 이른바 ‘배터리 포비아’가 다시 확산하고 있다. 보조배터리·전동 킥보드 등 일상 곳곳의 리튬이온 배터리가 ‘언제 터질지 모르는 시한폭탄’으로 인식되고 있는 이다. 지난해 8월 인천 청라국제도시의 한 아파트 지하 주차장 전기차 화재 이후 1년이 지났지만, 배터리 화재에 대한 마땅한 대책은 없는 만큼 배터리 품질 관리 강화 등 실효성 있는 대책이 필요하다는 지적이 나온다. 2일 소방 당국에 따르면 전날 오후 4시 20분쯤 서울 마포구 지하철 2·6호선 합정역 승강장에서 승객이 소지하고 있던 20㎏짜리 전기 오토바이 배터리에 연기가 피어올랐다. 지하철 승강장은 금세 희뿌연 연기로 가득 찼다. 놀란 시민들이 소리지르며 대피하는 등 소동이 빚어졌다. 인명피해는 없었지만, 양방향 열차는 1시간 가까이 합정역을 무정차 통과했다. 현장에 출동한 소방 관계자들은 배터리를 수조에 담그는 방식으로 20여분 만에 불을 껐다. 앞서 지난달 27일에도 서울 지하철 4호선 이촌역에서 외국인 승객이 가지고 있던 보조배터리에서 연기가 발생하며 지하철 안 승객 100여명이 대피했다. 당시 다른 승객들이 열차 내 비치된 소화기로 진화에 나서 연기가 화재로 번지지는 않았다. 불과 닷새 만에 여러 사람이 모여 있는 장소에서 배터리로 인한 소동이 벌어진 것이다. 소방청에 따르면 리튬이온 배터리 화재는 올해 7월까지 모두 137건 발생했다. 전기차 배터리로 인한 화재가 43건으로 가장 많았고, 전동 킥보드(42건), 전기 자전거(32건) 배터리에서 불이 난 경우도 적지 않았다. 리튬이온 배터리는 내부 온도가 급격히 상승해 연쇄적으로 불이 붙거나 폭발로 이어지는 ‘열폭주’ 현상으로 화재 진압이 까다롭고, 다른 화재에 비해 예측과 대비가 어렵다. 이덕환 서강대 화학과 명예교수는 “리튬이온 배터리 안에는 음극과 양극을 차단해주는 분리막이 있는데 열을 가하거나 압력·충격을 주면 찢어지기 시작해 리튬이온이 한쪽으로 이동하게 된다”며 “이때 열폭주가 일어날 수 있기 때문에 충격을 주지 않기 위한 소비자의 주의가 필요하다”고 설명했다. 이영주 경일대 소방방재학부 교수는 “제품에 대한 점검과 관리를 강화해 불량이 많은 제조사에 대해선 강력한 후속 조치를 취할 필요가 있다”고 말했다.

리튬이온 배터리 화재 올 7월까지 총 137건“제조사 품질 관리 강화 등 근본 대책 필요” 최근 지하철이나 아파트 등에서 휴대전화 보조배터리나 전동스쿠터 배터리로 인한 화재가 연달아 발생하면서 이른바 ‘배터리 포비아’가 다시 확산하고 있다. 보조배터리·전동 킥보드 등 일상 곳곳의 리튬이온 배터리가 ‘언제 터질지 모르는 시한폭탄’으로 인식되고 있는 이다. 지난해 8월 인천 청라국제도시의 한 아파트 지하 주차장 전기차 화재 이후 1년이 지났지만, 배터리 화재에 대한 마땅한 대책은 없는 만큼 배터리 품질 관리 강화 등 실효성 있는 대책이 필요하다는 지적이 나온다. 2일 소방 당국에 따르면 전날 오후 4시 20분쯤 서울 마포구 지하철 2·6호선 합정역 승강장에서 승객이 소지하고 있던 20㎏짜리 전기 오토바이 배터리에 연기가 피어올랐다. 지하철 승강장은 금세 희뿌연 연기로 가득 찼다. 놀란 시민들이 소리지르며 대피하는 등 소동이 빚어졌다. 인명피해는 없었지만, 양방향 열차는 1시간 가까이 합정역을 무정차 통과했다. 현장에 출동한 소방 관계자들은 배터리를 수조에 담그는 방식으로 20여분 만에 불을 껐다. 앞서 지난달 27일에도 서울 지하철 4호선 이촌역에서 외국인 승객이 가지고 있던 보조배터리에서 연기가 발생하며 지하철 안 승객 100여명이 대피했다. 당시 다른 승객들이 열차 내 비치된 소화기로 진화에 나서 연기가 화재로 번지지는 않았다. 불과 닷새 만에 여러 사람이 모여 있는 장소에서 배터리로 인한 소동이 벌어진 것이다. 소방청에 따르면 리튬이온 배터리 화재는 올해 7월까지 모두 137건 발생했다. 전기차 배터리로 인한 화재가 43건으로 가장 많았고, 전동 킥보드(42건), 전기 자전거(32건) 배터리에서 불이 난 경우도 적지 않았다. 리튬이온 배터리는 내부 온도가 급격히 상승해 연쇄적으로 불이 붙거나 폭발로 이어지는 ‘열폭주’ 현상으로 화재 진압이 까다롭고, 다른 화재에 비해 예측과 대비가 어렵다. 이덕환 서강대 화학과 명예교수는 “리튬이온 배터리 안에는 음극과 양극을 차단해주는 분리막이 있는데 열을 가하거나 압력·충격을 주면 찢어지기 시작해 리튬이온이 한쪽으로 이동하게 된다”며 “이때 열폭주가 일어날 수 있기 때문에 충격을 주지 않기 위한 소비자의 주의가 필요하다”고 설명했다. 이영주 경일대 소방방재학부 교수는 “제품에 대한 점검과 관리를 강화해 불량이 많은 제조사에 대해선 강력한 후속 조치를 취할 필요가 있다”고 말했다.

LG에너지솔루션이 독일에서 중국 업체를 상대로 한 배터리 특허 침해 소송에서 승소했다. LG에너지솔루션이 중국 업체와의 특허 침해 소송에서 승소한 건 세 번째다. 특허 관리 전문 기업인 ‘튤립 이노베이션’은 중국 배터리 업체 ‘신왕다’를 상대로 한 특허 침해 소송에서 승소했다고 24일 밝혔다. 튤립 이노베이션은 LG에너지솔루션의 리튬이온 배터리 기술 관련 특허 협상과 소송을 대행하는 곳이다. 신왕다는 전 세계 전기차 배터리 점유율 10위를 기록한 중국의 리튬이온 배터리 전문 기업이다. 독일 법원은 루마니아 자동차 제조사 ‘다치아’가 만든 전기차 ‘다치아 스프링’에 탑재된 신왕다의 각형 배터리가 LG에너지솔루션의 특허를 침해했다고 판단했다. 해당 특허 기술은 ‘전극 조립체 구조 특허’로, 코팅 분리막을 활용해 전극층이 분리되지 않고 층층이 쌓일 수 있도록 하는 LG에너지솔루션의 독자 기술이다. 전기차와 에너지저장장치(ESS) 배터리 등에 폭넓게 적용된다. 법원은 신왕다에 ▲특허 기술이 적용된 배터리 판매 금지 ▲배터리 회수·폐기 ▲손해배상 조치 등을 명령했다. 이번 판결로 LG에너지솔루션은 독일에서 신왕다를 상대로 한 특허 침해 소송에서 세 번째 승소했다.

올해 전기차 배터리를 생산하는 이차전지 기업이 핵심 소재·원료인 분리막과 전해액 등을 국내에서 사면 최대 1조원의 금융 지원을 받을 수 있다. 전기차 캐즘(일시적 수요 정체)과 중국산 저가 제품 공세로 가격 경쟁에서 고전하는 이차전지 기업의 국내 생산과 구매를 지원해 추락한 실적을 만회하도록 돕겠다는 취지다. 최상목 부총리 겸 기획재정부 장관은 25일 정부서울청사에서 제4차 공급망안정화위원회를 열고 이런 내용의 ‘공급망 안정화 기금 운용 및 제도개선 방안’을 발표했다. 전기차·반도체 등 첨단산업의 필수 원료 공급망에 문제가 생기지 않도록 지원하기 위한 용도로 조성된 기금이다. 정부는 지난해 하반기 5조원 규모의 재원을 마련했고, 올해 연 10조원으로 규모를 확대한다. 특히 올해는 기금 지원 대상과 지원 수단을 다각화해 공급망 안정화 기업을 적극 지원할 방침이다. 정부는 경제 안보 측면에서 중요도가 높은 핵심 소재·부품을 국내에서 조달하는 국내 제조기업을 대상으로 올해 1조원 규모의 금융 지원에 나선다. 구체적으로 ▲이차전지 소재인 분리막과 원료인 전해액을 사는 이차전지 기업 ▲반도체 원료인 반도체 특수가스를 사는 반도체 기업 ▲니켈·코발트·망간(NCM) 전구체 등 중간재를 사는 양극재 기업이 지원 대상이다. 해당 기업은 국산 제품의 구매 자금과 운영 자금을 조달 원가 수준으로 지원받을 수 있다.

전 세계에 수십억 대 스마트폰과 수억 대 노트북, 태블릿 같은 IT 기기가 급속히 보급된 비결 중 하나는 고성능 배터리입니다. 리튬이온 배터리가 없었다면 스마트 기기의 성능이 지금처럼 높아지긴 어려웠을 겁니다. 전기차 역시 리튬이온 배터리가 없었다면 널리 상용화하기 힘들었을 것입니다. 2023년 전기차 판매 대수는 1400만대로 전체 자동차 시장의 18%에 달했으며 앞으로 배터리 기술의 발전에 따라 보급률이 더 늘어나 언젠가는 내연 기관 자동차를 대체할 것으로 보입니다. 하지만 리튬이온 배터리의 사용량이 급격히 증가함에 따라 수명이 다한 폐배터리를 재활용하는 것이 새로운 문제로 떠오르고 있습니다. 리튬이온 배터리는 다양한 소재로 만들어진 분리막, 전해질, 음극재, 양극재 등으로 구성되어 있습니다. 그런데 배터리마다 사용한 소재들이 서로 다르다 보니 리튬과 다른 유용한 광물을 추출해 재활용하기 까다로운 문제가 있습니다. 영국 레스터대학의 앤디 애벗 교수와 제이크 양 박사가 이끄는 연구팀은 패러데이연구소(Faraday Institution)와 함께 폐배터리 물질을 좀 더 쉽게 분리해 재활용할 수 있는 방법을 개발했습니다. 이들이 집중한 부분은 음극재 소재로 많이 사용되는 흑연을 다른 양극재에 많이 사용되는 니켈, 코발트, 망간 등과 분리하는 방법입니다. 이를 위해서 연구팀이 선택한 재료는 뜻밖에도 요리에 사용되는 식용유(cooking oil)였습니다. 물론 식용유 자체로는 흑연을 분리할 수 없기 때문에 초음파를 이용해 나노입자로 만든 후 물과 혼합해 유화액(emulsion)을 만들었습니다. 나노 유화액은 쉽게 흑연 입자에 달라붙습니다. 현재는 폐배터리 속 흑연을 제거하기 위해 고온에서 가열해 흑연을 태우고 있습니다. 이 과정에서 상당한 비용이 드는 것은 물론 적지 않은 이산화탄소가 발생해 온실가스를 배출하지 않는다는 전기차 본래의 취지에 상당한 모순이 발생합니다. 연구팀의 나노 유화액은 쉽게 구할 수 있는 소재를 사용해 비용을 낮출 수 있는 것은 물론 이산화탄소 발생 없이 흑연도 버리지 않고 회수할 수 있다는 것이 가장 큰 장점입니다. 물론 리튬-금속 산화물의 회수도 쉬워집니다. 연구팀은 이 기술에 대한 특허를 청원하고, 영국화학회에서 발간하는 저널(RSC Sustainability)에 발표했습니다. 그리고 소규모의 파일럿 폐배터리 재활용 시스템을 통해 상용화를 위한 검증 작업을 준비하고 있습니다. 식용유가 말 그대로 폐배터리를 유용한 자원으로 요리할 수 있을지 결과가 주목됩니다.

이재준 수원시장이 9일 황구지천 공공하수처리시설 사업 현장에서 ‘새빛 현장 시장실’을 열고, 사업 현황을 점검했다. 황구지천 공공하수처리시설사업은 ‘하수도정비기본계획’을 토대로 황구지천 상류 구간에서 발생하는 생활하수를 방류 수질기준에 맞춰 정화할 수 있는 용량을 확보하는 것이다. 2020년 4월 공사를 시작했고, 올해 말 완공 예정이다. 이재준 시장은 “황구지천 공공하수처리시설 사업을 안내하는 주민설명회를 열고, 주민들에게 사업 내용을 상세하게 설명한 후 주민 의견을 수렴하라”며 “1년 동안 상부 체육·편익 시설을 운영해 보고, 개선해야 할 점이 발견되면 적극적으로 개선하겠다”라고 말했다. 권선구 호매실동 205번지 일원에 건립된 황구지천 공공하수처리시설은 사업 면적 7만 7705㎡, 1일 처리량 4만 5000t 규모다. 정수기의 필터와 비슷하게 물을 여과하는 방식인 분리막 공법을 적용했다. 현재 공정률은 99.9%로 시설 공사 완료 후 종합 시운전을 하며 수질을 모니터링하고 있다.

정부가 전기차 배터리 등 이차전지 연구·개발(R&D) 분야의 내년도 예산을 186억원 가까이 편성했지만, 최근 문제가 되는 ‘이차전지 화재 안전성’과 관련한 R&D 예산은 약 30% 삭감한 것으로 나타났다. 10일 국회 산업통상자원중소벤처기업위원회 소속 장철민 더불어민주당 의원실에 따르면 정부는 산자부 산하 공공기관인 한국세라믹기술원의 세라믹 코팅 분리막과 고체전해질 제조의 R&D 예산을 협약금액 대비 각각 약 29.9%(5억 6300만원), 약 24.7%(7억 1200만원) 삭감했다. 전기차 화재는 주로 배터리 충전 또는 사용 시 온도상승으로 양극재와 음극재를 분리하는 분리막이 손상되어 발생한다. 여기에 전류가 흐르도록 돕는 액체전해질이 발화성이 높기 때문에 불이 나면 진압이 어려워 화재 피해를 키운다. 지난 8월 인천 청라에서 발생한 전기차 화재 사고 또한 분리막 손상 등 배터리 품질 문제가 원인으로 거론되기도 했다. 관련해 한국세라믹기술원은 2022년부터 세라믹 코팅을 통해 이차전지의 분리막의 손상 위험을 낮추는 기술과 발화성이 높은 액체전해질을 대신해 발화 특성이 없어 불이 붙지 않는 고체전해질 제조 기술을 개발하고 있었다. 이런 예산 삭감은 연구개발 신뢰성 저하와 연구원 인건비 후려치기로 이어진다는 게 의원실의 지적이다. 한국세라믹기술원의 ‘2024년 예산 삭감에 따른 연구개발사업 조정현황’에 따르면 세라믹 코팅 분리막 제조 기술의 경우 개발 샘플량을 20% 축소하고, 시험분석 검증 횟수도 40% 축소했다. 전고체 배터리 관련 제조기술 R&D에서는 새로운 연구장비 도입 계획을 취소하고 시제품의 완성도를 검증하는 분석검사(고도분석X-ray CT)도 취소했다. 이들 R&D에 참여하는 연구원들의 인건비 및 수당도 11~26% 삭감됐다. 한편, 산업부에서 추진하고 있는 다른 전기차 안전 관련 사업 예산도 삭감된 것으로 알려졌다. 산업부가 추진하고 있는 ‘셀 모듈 간 열전이의 지연이 가능한 기능성 복합소재부품 개발’ 과제 사업은 최초 협약 시 정부 출연금은 8억 3000만원이었으나 2억 4800만원이 삭감됐고, ‘미래 친환경 중대형 이차전지(EVESS)용 화재억제형 고안전성 모듈 개발 및 안전성 실증’ 과제 관련 사업 또한 2억 7200만원이 삭감됐다. 장 의원은 이에 “이차전지 화재 안전성 관련 기술은 산업경쟁력과 국민 안전 모두 연관된 중요 과제”라며 “윤석열 대통령은 충동적으로 R&D카르텔을 잡겠다면서 국민 안전을 경각으로 몰아넣고 있다”고 지적했다.

“제조사 공개, 근본 예방책 안 돼”충전율 제한 땐 소비자 불편 가중지하 충전소 금지도 현실성 의문“안전성 높일 신기술·인프라 필요”BMW코리아도 배터리 업체 밝혀 최근 잇단 전기차 화재로 국민 불안이 가중되면서 정부가 긴급히 대응책 마련에 나섰지만 벌써부터 실효성 있는 대책이 나오기는 어렵다는 회의론이 커지고 있다. 현재 기술 단계로는 화재 가능성을 완전히 없애기 어려운 상황에서 거론되는 방안들은 간접적인 대책이 주를 이루는 데다 이마저도 현실적으로 적용이 까다로운 부분이 많기 때문이다. 결국 장기적으로 배터리 안전성을 높이는 신기술을 확보하는 동시에 당장의 피해에 신속하게 대응할 수 있는 인프라 확충이 병행돼야 한다는 지적이 제기된다. 환경부는 12일 이병화 차관 주재로 국토교통부, 산업통상자원부 등 관계부처와 함께 전기차 화재 대책 회의를 열었다고 이날 밝혔다. 회의에서는 배터리 제조사 정보 공개, 전기차 충전소 지상 설치 유도, 과충전 방지 체계 수립 등이 논의된 것으로 알려졌다. 이날 논의 내용을 토대로 13일 국무조정실장 주재로 차관 회의를 열어 다음달 초 발표할 전기차 화재 종합대책의 기틀을 잡을 예정이다.다만 최근 국민 불안이 가중되고 있는 점을 고려해 긴급하게 추진해야 할 단기 과제는 국조실 회의가 끝나고 공개하는 방안이 검토되고 있다. 이 중 우선 공개될 내용으로 유력하게 거론되는 방안이 배터리 제조사 정보 공개다. 앞서 지난 1일 인천 청라신도시의 아파트 지하주차장에서 발생한 메르세데스벤츠 EQE 전기차 화재 사고의 경우 해당 차량에 중국 파라시스의 배터리가 탑재된 것이 뒤늦게 확인되면서 논란이 됐다. 배터리 및 자동차 제조사들이 소비자 평가를 의식해 안전성을 높이도록 유도할 수 있다는 평가다. 실제로 유럽연합(EU)은 2026년부터 전기차 제조업체들이 소비자에게 배터리 제조사 정보를 공개할 것을 의무화했다. 제조사 정보 공개 필요성이 대두되면서 현대자동차는 지난 9일부터 자사 홈페이지에 전기차 배터리 제조사 정보를 선제적으로 공개했다. 이어 기아가 이날 자사 홈페이지에 전기차 배터리 제조사를 밝혔으며, 같은 날 BMW코리아도 수입차 업체로는 처음으로 배터리 제조사를 공개했다. 그러나 전기차 화재가 특정 제조사의 배터리에서만 발생하는 것은 아닌 만큼 화재 사고 예방의 근본 대책이 될 수는 없다는 지적도 나온다. 이 밖에도 전기차 과충전을 방지하거나 전기차 충전소를 지상에 설치하도록 하는 방안도 언급되고 있지만, 전기차 충전율은 주행거리와 직결되는 만큼 소비자 불편이 가중될 수 있는 데다 최근 지어지는 신축 아파트의 경우 지상 공간에 차량 진입 자체가 어렵게 설계된 곳이 많아 충전소 설치를 지상으로 제한하는 것도 현실적으로 불가능하다는 시각이다.결국 배터리 및 관련 부품 자체의 안전성을 높여야 한다는 목소리가 나오는 이유다. 업계에 따르면 현재 배터리 화재가 발생하는 주요 원인은 덴드라이트 현상 때문이다. 배터리 내부는 양극재와 음극재가 얇은 분리막으로 나뉘어 있는 형태인데, 리튬 금속 일부가 음극 표면에 나뭇가지 모양으로 결정체가 쌓이고 이게 분리막을 찢으면 양극의 단락에 의해 화재가 발생한다는 설명이다. 문학훈 오산대 미래전기자동차학과 교수는 “배터리 내부가 일정 온도 이상으로 뜨거워지면 소화액이 분사되도록 하거나 화재 혹은 열폭주가 발생하더라도 외부로 불이 옮겨붙지 않도록 배터리팩 열 전이 방지 솔루션을 강화하는 등 생산 단계에서의 안전장치가 필요하다”고 강조했다. 배터리 전류, 전압, 온도 등을 측정 및 파악해 배터리가 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 제어하고 이상 징후가 포착되면 사전에 알리는 배터리관리시스템(BMS)의 고도화도 필요하다는 지적이다. 나용운 국립소방연구원 연구사는 “현재까지 BMS는 배터리 및 완성차 업체에 따라 완성도가 달라 BMS의 진단 정확도 등 안전성을 담보할 수 있는 기준 마련이 필요하다”고 말했다.

코오롱그룹은 올해 신년사에서 “미래 기업가치 관점에서 현재 사업들을 트랜스포메이션(대전환)하고 우리의 미래를 이끌 새로운 기회도 만들어내야 한다”고 강조했다. 이에 따라 코오롱은 친환경 사업 부문의 연구개발(R&D)과 투자를 꾸준히 확대해 불확실한 경영환경 속에서도 차별화된 경쟁력을 갖추고 다가올 미래를 빈틈없이 대비한다는 계획이다. 코오롱인더스트리는 지속적 투자로 성장 동력을 강화하며 글로벌 종합 소재기업으로 자리매김 하고 있다. 핵심 사업 아이템은 강철보다 강하고 500도 이상 고열을 견디는 슈퍼섬유인 ‘아라미드’다. 아라미드는 전기차 타이어, 5G 광케이블, 방탄, 우주항공 소재 등 첨단산업분야의 핵심 소재로 활용되고 있다. 아라미드는 코로나19로 전방 산업이 침체를 겪을 때도 우수한 품질경쟁력을 바탕으로 가파른 성장세를 이어가고 있으며 현재 북미 등 글로벌 경쟁력을 지속 강화해 나가고 있다. 코오롱인더스트리는 미래성장동력의 일환으로 수소 사업에 대한 투자도 이어가고 있다. 30여년간 쌓은 멤브레인 설계·제조 기술과 수소연료전지용 분리막 기술 연구를 바탕으로 사업을 확장해 2021년 수소연료전지의 핵심인 ‘고분자전해질막(PEM)’을 국내 최초로 양산했다. 코오롱은 코오롱인더스트리의 수소사업 관련 소재·부품 기술력, 코오롱글로벌의 풍력·재활용에너지사업 등을 모아 그린 수소를 생산하고 수송과 운반까지 아우르는 밸류체인(가치사슬)을 구축할 계획이다. 코오롱글로벌도 수소 및 친환경 발전 분야에서 성장의 기반을 다져가고 있다. 코오롱글로벌이 세계 최초로 개발한 ‘저에너지 분리막 수처리 기술’은 국내 하·폐수처리장에 확대 적용하고 있다. 음식물쓰레기와 분뇨, 하·폐수처리장 찌꺼기 등 유기성폐기물을 처리해 수소를 생산하는 ‘바이오 그린수소 생산 기술’도 국내 최초 개발 중으로, 2021년 환경부 국책연구사업에 선정돼 기술 개발 및 실증, 상용화를 추진하고 있다.

탄소섬유는 지름이 10마이크로미터 수준에 불과한 가느다란 섬유이지만, 강성과 인장강도가 높으며 열과 화학물질에 대한 내성이 우수해 항공기나 스포츠카처럼 강도는 높이고 무게는 줄여야 하는 제품에 사용되고 있습니다. 특히 에폭시 등의 수지에 혼합해 탄소섬유 강화 중합체(CFRP)로 만들면 강도가 우수한 제품을 원하는 형태로 만들 수 있어 널리 사용되고 있습니다. 물론 가격이 비싸다는 것이 흠이지만, 가볍고 튼튼한 항공기, 드론, 자동차에 대한 수요가 증가하면서 탄소섬유의 수요는 점차 증가하고 있습니다. 그런데 가볍고 튼튼한 소재를 넘어 탄소섬유에 새로운 기능을 부여하려는 연구가 진행 중입니다. 바로 탄소섬유 배터리입니다. 스웨덴 샬머스 공대 연구팀은 오래전부터 관련 기술을 연구해 왔으며, 2022년에는 상업화를 위해 스핀오프 기업인 시노누스(Sinonus)를 설립하고 제품 개발에 나서고 있습니다. 이미 배터리 전극으로 사용되는 탄소 성분 사이에 전해질과 분리막을 넣는 것이 탄소섬유를 배터리로 바꿀 수 있는 비결입니다. 샬머스 공대 연구팀이 개발한 프로토타입 탄소섬유 배터리는 두 개의 탄소섬유 전극 사이에 역시 얇지만 튼튼한 유리섬유 분리막을 넣고 그 미세한 틈에 전해질을 채워 넣어 만들었습니다. 현재 개발한 탄소섬유 배터리는 기존의 탄소섬유처럼 튼튼하면서도 얇지만, 흔히 사용하는 AAA 건전지 정도의 에너지를 저장할 수 있습니다. (사진)이 탄소섬유 배터리는 기존의 탄소섬유처럼 항공기, 드론, 자동차 부품으로 사용할 수 있으며 방탄복이나 복합장갑 등 전차 및 장갑차 방호 소재로 사용될 수 있습니다. 다른 탄소섬유처럼 가볍고 튼튼할 뿐 아니라 화재 위험성도 낮다는 것이 제조사의 주장입니다. 아마도 상용화의 최대 관건은 가격과 에너지 밀도가 될 것으로 보입니다. 시노누스는 이 프로토타입 배터리의 정확한 에너지 밀도를 공개하지는 않았지만, 2021년에 공개한 프로토타입은 24Wh/kg 정도의 밀도를 지니고 있었습니다. 현재 사용되는 리튬 이온 배터리와 비교해 현저히 낮은 수준입니다. 연구를 통해 에너지 밀도를 더 높일 순 있겠지만, 당분간 리튬 이온 배터리를 따라잡기는 어려울 것으로 보이는 수준입니다. 따라서 탄소섬유 배터리의 일차 목표는 리튬이온 배터리를 대체하는 것이 아니라 새로운 틈새시장을 노리는 것이 될 것으로 보입니다. 예를 들어 드론 부품 중 일부를 대체할 경우 조금이라도 항속 거리를 더 높일 수 있고 전기 자동차의 경우에도 범퍼 등 일부 부품을 대체한다면 주행거리를 약간 늘리면서 안전성도 높일 수 있습니다. 군수용 배터리 및 장갑도 기대되는 응용 분야입니다. 최근 각종 전자 장비의 증가로 인해 병사들이 휴대하는 배터리의 양이 늘어나고 있는데, 방탄복에 이런 탄소섬유 배터리를 통합한다면 폭발과 화재 위험이 있는 물건을 휴대하지 않아도 됩니다. 많은 전자 장비와 센서, 레이다를 사용하고 있는 전차나 장갑차도 마찬가지 이점을 누릴 수 있습니다. 하지만 탄소섬유 자체가 비싼데, 여기에 배터리 기능을 추가하면 구조가 복잡해지면서 제조 단가도 더 높아질 가능성이 높습니다. 결국 합리적인 가격에 대량 생산이 가능하고 에너지 밀도를 충분히 높일 수 있을지가 상업화의 관건이 될 것입니다.

현재 전자제품이나 전기차, 에너지 저장 장치(ESS)에 사용되는 배터리의 대세는 리튬 이온 배터리입니다. 리튬 이온 배터리의 높은 에너지 밀도와 적당한 가격 덕분이지만, 그래도 몇 가지 단점이 꾸준히 제기되고 있습니다. 우선 리튬이 풍부한 자원이 아니고 몇몇 국가에 매장량이 편중되어 있습니다. 결국 자원이 한정되어 있다 보니 앞으로 전기차가 대세가 되고 에너지 저장 시스템 수요가 늘어나면 가격이 폭등할 가능성이 있습니다. 두 번째 문제는 화재 위험성입니다. 한 번 열폭주가 일어나면 감당하기 어려운 사고가 날 가능성이 있습니다. 이런 이유로 일찍부터 연구된 대안이 나트륨(소듐) 이온 배터리입니다. 리튬과 성질이 비슷하지만, 훨씬 풍부한 나트륨을 사용하면 자원 고갈 우려도 없고 화재 위험성도 낮기 때문에 일찍부터 연구가 진행됐습니다. 나트륨 이온 배터리의 구조는 리튬 이온 배터리와 거의 동일합니다. 양극재, 음극재, 전해질, 분리막으로 이뤄진 배터리 내부를 리튬 이온 대신 나트륨 이온이 이동하면서 전기화학적 반응을 통해 에너지를 저장하거나 방출합니다. 다만 나트륨 이온이 리튬 이온보다 크다 보니 아무래도 효율은 낮아서 상용화를 위해 에너지 저장 밀도를 올리는 데 오랜 시간이 걸렸지만, 이제는 점차 상업화 단계에 접어들고 있습니다. 나트륨 이온 배터리는 같은 용량의 리튬 이온 배터리보다 좀 더 무거울 순 있으나 가격이 저렴하고 안전성이 높으며 공급 걱정이 없기 때문에 대규모 에너지 저장 장치에 유리합니다. 하지만 리튬 이온 배터리와 마찬가지로 나트륨 이온 배터리도 양극재와 음극재가 필요합니다. 소금에도 들어 있는 나트륨이 아무리 풍부해도 양극재나 음극재가 구하기 힘든 소재라면 대량 생산에 걸림돌이 될 수밖에 없습니다. 이 문제를 극복하기 위해 지난 2022년 유럽 최대의 제지회사인 핀란드의 스토라 엔소(Stora Enso)는 펄프를 제조하고 남는 물질인 리그닌을 원료로 만든 양극재 물질인 리그노드(Lignode)를 선보였습니다. 나무에서 두 번째로 풍부한 성분인 리그닌은 목재의 단단함을 유지하는 데 중요한 역할을 하지만, 종이를 만들 때는 필요 없는 성분으로 버려집니다. 현재까지 리그닌을 재활용하는 가장 대표적인 방법은 소각해서 연료로 사용하는 것입니다.하지만 리그닌은 매우 튼튼하고 유용한 성질을 가진 물질이라 과학자들은 일찍부터 바이오 플라스틱 소재나 다른 용도로 사용하기 위해 연구해 왔습니다. 스토라 엔소가 리그닌을 이용해 만든 양극재 소재인 리그노드는 가장 비슷한 소재인 흑연과 비교해도 더 빠른 충전 속도를 지니고 있습니다. 유럽 입장에서 보면 중국에서 주로 수입되는 흑연을 쉽게 대체해 공급망을 내재화 할 수 있다는 장점도 있습니다. 본래 리그노드는 리튬 이온 배터리에 사용하기 위해 개발된 양극재 소재이지만, 스토라 엔소는 나트륨 이온 배터리 양극재로도 활용할 수 있을 것으로 보고 관련 기업인 알트리스(Altris)와 협업해 프로토타입 리그노드 나트륨 이온 배터리를 개발한다고 발표했습니다. 이 나트륨 배터리는 양극재로는 리그노드를 음극재로는 프러시안 화이트를 사용하는데, 프러시안 화이트 역시 철, 질소, 산소, 탄소처럼 쉽게 구할 수 있는 소재로 만들어졌습니다. 따라서 다른 나라에서 수입할 필요 없이 유럽 자체적으로 공급망을 구축해서 생산이 가능합니다. 여기까지만 보면 좋은 이야기밖에 없지만, 실제 상용화를 위해서는 갈 길이 먼 게 사실입니다. 리그노드 나트륨 이온 배터리 개발에 성공했다고 해도 경제성이 있으려면 충분한 에너지 밀도와 적당한 가격을 확보해야 합니다. 그리고 실제 양산을 위해서는 리튬 이온 배터리처럼 막대한 투자가 불가피합니다. 화재 위험성과 자원 부족에도 불구하고 리튬 이온 배터리 산업에는 이미 막대한 자본이 투자된 덕분에 수요를 충족시키고도 남는 생산 시설과 공급망이 갖춰진 상태입니다. 나트륨 이온 배터리가 시장에 진입하기 위해서는 여기에 준하는 대규모 투자가 필요합니다. 나트론 같은 일부 스타트업이 나트륨 이온 배터리 생산을 시작했지만, 지금까지 투자된 규모를 생각하면 당분간 리튬 이온 배터리가 대세가 될 수밖에 없는 게 현실입니다. 풍부한 자원과 친환경, 공급망 내재화 등의 가능성을 내세운 리그노드 나트륨 이온 배터리가 배터리 시장을 비집고 들어와 성공을 거둘 수 있을지 앞으로 결과가 주목됩니다.