한국 배터리 업계가 핵심 소재 공급망 다각화를 통해 ‘탈(脫)중국’에 박차를 가하고 있다. 국내 배터리 업계는 핵심 소재 공급망을 캐나다와 호주 등으로 다변화하면서 중국 의존도를 낮추고 있다. 최근 대중국 수입 의존도가 심화되며 양국 간 정치적 갈등이나 기후 이상 등 수급 불안이 촉발하면 리스크가 커질 수 있다는 우려 때문이다. 이에 더해 미국의 인플레이션감축법(IRA) 시행에 따라 배터리 광물의 원산지 요건을 맞춰 보조금 혜택을 받으려는 ‘분투’이기도 하다. 29일 한국무역협회가 발간한 보고서 ‘배터리 핵심 원자재 공급망 분석: 리튬’에 따르면 우리나라의 올해 1~7월 대중국 리튬 수입 비중은 64%로 가장 높은 것으로 나타났다. 2020년에는 47%, 지난해에는 59% 수준이었다. 특히 올해 대중국 리튬 수입액은 16억 1500만 달러(약 2조 3191억원)로 지난해 같은 기간 대비 무려 471% 증가했다. 반면 배터리 경쟁국 일본의 대중국 수입 의존도는 56%로 한국보다 8% 포인트 낮았다. 수산화리튬의 중국 의존도는 한국이 69%, 일본이 41%였다. ‘하얀 석유’ 리튬은 배터리 양극재의 필수 원재료다. 리튬은 수요가 폭발적으로 증가하면서 가격이 치솟고 있다. 업계에 따르면 리튬 가격은 지난해 9월 t당 2만 달러 수준이었으나, 1년 만인 올해 9월에는 6만 7000달러를 넘었다. 이에 국내 배터리 업체들은 공급망 다변화를 위해 지구촌을 누비고 있다. SK온은 이날 리튬의 안정적인 수급을 위해 호주 ‘글로벌 리튬’과 양해각서(MOU)를 체결했다고 밝혔다. 글로벌 리튬은 리튬 매장량 50만t으로 추정되는 자국 광산 2개에 대해 리튬 정광 개발 프로젝트를 진행하고 있다. 호주는 미국과 자유무역협정(FTA)도 체결한 국가여서 미국에서 최근 발효된 IRA의 제한을 받지 않는다. 앞서 최태원 SK그룹 회장은 지난 20일 미국 뉴욕에서 하카인데 히칠레마 잠비아 대통령과 만나 배터리 제조의 핵심 소재로 동박의 재료인 구리 수급과 관련해 논의한 바 있다. SK그룹에는 세계적인 동박 제조업체인 SK넥실리스가 있고, 잠비아에는 구리 광산이 있다. SK넥실리스는 말레이시아에 6500억원을 들여 연간 4만 4000t 생산 규모를 갖춘 동박 생산 공장을 건설하고 있다. LG도 기민하게 대응하고 있다. LG에너지솔루션은 최근 캐나다 광물업체 3곳과 업무협약을 맺고, 배터리 핵심 원재료인 황산코발트, 수산화리튬 등을 공급받기로 했다. 캐나다는 니켈 매장량 5위, 정련 코발트 생산 3위 등 배터리 원자재가 풍부한 광물 수출 국가다. 앞서 6월에는 미국 리튬 생산 업체인 컴퍼스미네랄과 탄산, 수산화리튬 공급에 대한 업무협약을 맺었다. 포스코그룹 역시 다변화에 안간힘을 쏟고 있다. 포스코홀딩스는 지난 3월 아르헨티나 옴브레 무에르토 염호에서 연산 2만 5000t 규모의 수산화리튬 생산 공장을 착공했다. 또 호주 광산 업체 필바라에서 리튬 광석을 공급받아 전남 광양 율촌산업단지에서 수산화리튬을 생산할 계획이다. 조상현 무협 국제무역통상연구원장은 “리튬을 중국에 의존하면서 직접 채굴·제련하거나 공급선을 다변화하지 않을 경우 중국발 리스크에 취약해질 수 있다”며 “친환경 리튬 채굴·제련 산업을 정부 차원에서 키우고 호주와 아르헨티나 등을 유망 대체 공급선으로 주목해야 한다”고 말했다.

한국 대중 무역수지가 4개월 연속 적자를 기록하는 것과 달리 대만이 흑자 기조를 이어 가는 이유는 반도체 수출 호조와 반도체 파운드리(위탁생산) 기술력 차이 때문이라는 분석이 나왔다. 한국무역협회는 28일 ‘한국과 대만의 대중 무역 구조 분석 및 시사점’에서 이같이 짚으며 “한국은 지난 5월 이후 대중 무역수지가 4개월 연속 적자를 기록했지만, 대만은 반도체 분야의 비교 우위를 바탕으로 대중 무역수지 흑자를 견조하게 유지하고 있다”고 분석했다. 한국은 디스플레이, 석유제품, 반도체 제조용 장비 등의 수출이 부진한 가운데 리튬이온배터리 및 원료, 액정표시장치(LCD) 등 중간재를 중심으로 수입이 큰 폭으로 늘었다. 또한 중국 반도체 장비의 자급률이 상승하고 중국에 진출한 한국 기업의 현지 생산도 확대되면서 반도체 및 장비 수출 비중은 지난 5월 11.9%에서 8월 -3.6%로 감소세로 돌아섰다. 한국의 대중 무역수지는 지난 1~8월 32억 달러 흑자에 그쳤는데 이는 지난해 동기(158억 달러)보다 79.8% 감소한 수치다. 한국과 달리 대만의 대중 수출은 낸시 펠로시 미 하원의장의 방문에 따른 중국의 보복 조치에도 반도체 수출 증가에 힘입어 안정세를 보였다. 대만의 지난 1~8월 대중 수출은 831억 달러로 지난해 동기보다 늘었고 이 가운데 반도체 수출이 51.8%인 430억 달러로 20.9% 증가했다. 시스템반도체와 메모리반도체는 24.0%, 17.8% 각각 증가했다. 이 기간 대만의 대중 반도체 무역수지는 223억 달러 흑자로 전체 대중 무역 흑자(240억 달러)의 92.7%를 차지했다. 무협은 이에 대해 대만이 보유한 세계 최고 수준의 파운드리 기술력과 시스템반도체 중심의 대중 수출에 따른 것으로 분석했다. 무협은 보고서에서 “설계-위탁생산-후공정으로 연결되는 반도체 생산 전 단계에 걸쳐 경쟁력 있는 생태계를 구축했다”면서 “미국의 대중 수출 통제에 따라 중국의 반도체 수요가 대만으로 집중되며 반사이익도 누린 것”이라고 설명했다.  

●LG에너지솔루션, 코발트·리튬업체 3곳과 동시 업무협약국내 배터리 업체들이 캐나다 진출을 가속화하고 있다. 배터리 관련 핵심 원재료의 중국 의존도를 낮추려는 한국 기업들이 미국 인플레이션감축법(IRA) 발효에 맞춰 핵심 광물이 풍부한 캐나다의 유치 노력이 맞아떨어진 결과다. 게다가 캐나다는 전기차 거대 시장 미국과 가까운데다 관세 없이 통관이 가능한 자유무역협정(FTA)도 체결한 국가다. 23일 업계에 따르면 LG에너지솔루션이 캐나다 진출에 가장 적극적이다. LG에너지솔루션은 22일(현지시간) 캐나다 광물업체 일렉트라(2023년부터 3년간 황산코발트 7000톤), 아발론(2025년부터 수산화리튬 5만 5000톤), 스노우레이크(2025년부터 10년간 수산화리튬 10만톤)와 각각 업무협약을 맺고, 황산코발트·수산화리튬 등을 공급받기로 했다. 황산코발트는 코발트 전구체 화합물로 양극재의 중요 원료다. 수산화리튬은 고성능·고용량 전기차 배터리의 핵심 원료다. LG에너지솔루션은 앞서 지난 3월 캐나다 온타리오주 윈저에 스텔란티스와 함께 넥스트스타 에너지를 설립 공장을 짓기로 했다. 총 40억달러를 투자해 연간 45기가와트시(GWh) 규모의 배터리를 생산할 계획이다. 공장은 2024년 1분기 배터리 모듈, 2025년 1분기 배터리 전극·셀을 생산할 계획이다. ●포스코케미칼, GM과 합작사…삼성SDI도 설립 러브콜 받아포스코케미칼은 지난 3월 제너럴모터스(GM)와 북미 양극재 합작사 얼티엄캠을 설립, 3억 2700만달러를 투자해 연산 3만t 규모의 하이니켈 양극재 합작 공장을 캐나다 퀘벡주 베캉쿠아에 건설하기로 했다고 밝혔다. 오는 2024년 하반기에 완공될 공장은 향후 GM의 전기차 사업 확대에 따라 단계적으로 증설을 추진한다. 삼성SDI도 최근 캐나다 온타리오 주정부로부터 전기차 배터리 공장 설립 러브콜을 받았다. 삼성SDI 핵심 관계자는 최근 방한했던 빅터 페델리 온타리오 주 경제개발 장관과 회동한 자리에서 배터리 생산 설비 투자와 관련된 논의를 깊이 있게 진행한 것으로 전해졌다. 페델리 장관은 온타리오 주 내에 스텔란티스 등 완성차 기업 공장이 다수 있고 우수한 인력도 있다는 점을 강조한 것으로 전해졌다. 국내 배터리 업게는 핵심 광물에 대한 중국 의존도가 80~90%에 이를 정도로 높다보니 공급망 불안 요소의 대안으로 캐나다를 주목하고 있다. 코트라(KOTRA) 토론토무역관에 따르면 전기차 배터리 생산에 있어 필수인 코발트·흑연·리튬 및 니켈 중 리튬의 경우 전 세계 매장량의 2.5%를 캐나다가 보유하고 있다. 코발트의 경우 작년 캐나다 광산에서 약 2억 캐나다 달러(약 2093억 8400만원)어치인 4000톤의 코발트가 선적됐다.IRA는 2023년부터 전기차 중고차에 대당 최대 4000달러, 신차에 최대 7500달러의 세액공제 혜택을 준다. 다만 북미에서 최종 조립하는 전기차여야 하고, 미국과 자유무역협정(FTA)을 체결한 국가의 배터리 광물조달비율(2023년 40%, 2027년 80%)을 맞춰야 하는 조건을 충족해야 한다. 캐나다는 미국·멕시코와 함께 2025년부터 발효되는 미국·멕시코·캐나다무역협정(USMCA)을 체결했다. 이와 관련, 코트라 토론토무역관은 ‘미국 IRA 통과와 캐나다의 역할’ 보고서에서 “캐나다는 풍부한 자원을 보유하고 있고 정부의 관련 지원책과 투자가 활발히 진행되고 있다”며 “우리 기업에게 기회의 땅이 될 것”이라고 내다봤다.

화장실에 감시 카메라를 설치해 직원들의 사생활을 감시한 중국 기업에 비난이 쏟아지고 있다. 근무 시간 중 화장실 사용은 중국에서 오랫동안 논란이 되어 왔다. 실제 화장실에서 너무 많은 시간을 보내는 직원의 급여를 삭감하거나, 하루에 한 번 이상 화장실을 사용하는 직원에게 벌금을 부과하는 회사, 심지어 변기에 타이머를 설치한 회사도 있는 것으로 알려졌다. 현지 언론인 펑파이뉴스에 따르면, 이번에 논란이 된 회사는 샤먼의 한 업체다. 직원 화장실 부스 위에 카메라를 설치하고, 화장실 사용한 시간, 휴대폰을 사용하는 것 등을 감시한 것으로 확인됐다. 샤먼시의 한 리튬 배터리 생산 업체로 알려진 이 회사의 화장실 내부에 설치된 카메라 사진이 소셜네트워크서비스(SNS)를 타고 퍼지면서 논란이 됐다. SNS에 유포된 사진에는 인사과의 '시정 조치'도 담겨있다. 사진 속 직원 2명은 해고되었고, 나머지 한 명은 엄중한 처벌을 받은 뒤 인사고과 점수를 0점 처리했다고 적혀있다. 사진 속에 나타나는 타이머는 해당 직원이 화장실에 머문 시간을 체크한 것으로 보인다. 논란이 커지면서 언론사가 해당 업체에 진위 여부를 물었다. 해당 회사는 “유출된 사진이 감시 시스템에 의해 녹화되었음을 인정한다”라면서 “카메라는 올해 설치했고, 회사 화장실에서의 흡연 상황을 모니터링하는 목적으로만 사용되었다”라고 해명했다. 실제 사진 속 두 사람은 한 손에 불을 붙인 담배를 들고, 다른 손으로는 스마트폰을 사용하고 있었다. 그러나 현지에서는 “아무리 흡연을 방지하기 위함이라도 화장실 부스에 감시 카메라를 설치하는 것은 용납할 수 없는 일”, “사람을 동물 취급하는 것”이라면서 비난이 쏟아졌다. 현재 노동부에서 해당 사건을 조사하고 있는 것으로 알려졌다. 법률 전문가들은 “화장실처럼 비공개 구역에 카메라를 설치하는 것은 직원의 사생활을 심각하게 침해한 행위”라면서 회사에 책임을 물어야 한다고 주장했다.  

●캐나다 광물업체 3곳과 코발트·리튬 공급 계약…IRA 우위 선점LG에너지솔루션이 배터리 핵심 원재료를 생산하는 캐나다 광물업체 3곳과 코발트·리튬 공급에 대한 업무협약을 체결했다. 미국의 인플레이션감축법(IRA)이 발효하면서 북미지역에서 배터리 핵심 소재를 공급받기 위한 전략적 파트너십을 확대하고 있다. LG에너지솔루션은 22일(현지시간) 캐나다 광물업체 일렉트라(Electra), 아발론(Avalon), 스노우레이크(Snowlake)와 각각 업무협약을 맺고, 배터리 핵심 원재료인 황산코발트·수산화리튬 등을 공급받기로 했다고 밝혔다. 이날 캐나다 토론토에서 열린 협약식에는 이창양 산업통상자원부 장관을 비롯해 캐나다 매니토바 주지사 헤더 스테판슨, 온타리오주 장관 조지 피리, LG에너지솔루션 김동수 전무 및 일렉트라 최고경영자(CEO) 트렌트 멜, 아발론 CEO 도널드 부버, 스노우레이크CEO 필립 그로스 등이 참석했다. LG에너지솔루션은 일렉트라와 2023년부터 3년간 황산코발트 7000톤을 공급받기로 했다. 일렉트라는 북미 지역에서 황산코발트를 정제할 수 있는 유일한 공급 업체이다. 황산코발트는 코발트 전구체 화합물로 양극재 소재다. 또 2025년부터 5년간 아발론이 생산하는 수산화리튬 5만 5000톤을, 10년간 스노우레이크가 생산하는 수산화리튬 20만톤을 공급받기로 했다. 수산화리튬은 고성능·고용량 전기차 배터리의 핵심 원료다. LG에너지솔루션은 향후 이들 기업과 핵심 원재료 공급에 관한 세부 내용을 협의한 뒤 본 계약을 체결할 계획이다. LG에너지솔루션은 글로벌 경영 불확실성이 높아지면서 원재료 공급망 다변화 능력이 미래 경쟁력을 가늠하는 핵심 기준이 됨에 따라 일부 국가에 편중된 원재료 의존도를 낮추고, 경영 불확실성 요인에도 능동적이고 유연한 대처가 가능한 공급망 능력을 갖추는데 속도를 내고 있다. ●예측 불가 충격에도 능동적·유연한 대처 가능한 공급망 구축이번 업무협약을 맺은 일렉트라, 아발론, 스노우레이크가 위치한 캐나다 역시 글로벌 니켈 매장량 5위, 정련 코발트 생산 3위 등 세계적인 광물 수출 국가다. LG에너지솔루션은 이번 업무협약을 통해 IRA 인센티브 조건에 만족하는 공급망 구축 능력을 더욱 강화할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 앞서 지난 6월에는 미국 리튬 생산업체인 컴파스 미네랄과 탄산·수산화리튬 공급에 대한 MOU를 체결해 2025년부터 7년간 이들이 생산하는 친환경 탄산·수산화리튬의 40%를 공급받기로 한 바 있다. 권영수 LG에너지솔루션 부회장은 “이번 업무협약은 중장기 사업 전략 발표를 통해 핵심 역량을 집중하겠다고 밝힌 북미 시장 내 안정적인 원재료 공급망을 구축하는데 의미 있는 성과”라며 “LG에너지솔루션은 핵심광물 업체와 전략적 파트너십을 지속 확대해 ‘최고 수준의 QCD 제공으로 고객이 가장 신뢰하고 사랑하는 수익성 최고 기업’이 되도록 노력할 것”이라고 말했다. 한편 LG에너지솔루션은 북미 시장 외에도 특정 국가 내 원재료 가격이 급등하는 등 예측 불가능한 공급망 충격이 발생하더라도 안정적으로 핵심 원재료를 조달할 수 있는 경영 환경을 구축하기 위해 노력하고 있다.

전기차 이차전지의 폭발, 화재 문제를 해결할 수 있는 안전한 고분자 세라믹 복합전해질 기술이 개발돼 액제 전해질을 대체할 ‘전고체 전지’의 상용화 기술을 앞당기게 됐다. 순천향대학교(총장김승우)는 에너지시스템학과 안욱 교수 연구팀이 고분자 세라믹 복합전해질 기술개발을 통해 기존의 액체 전해질을 대체할 수 있는 차세대 미래 배터리 ‘전고체전지’의 상용화를 앞당길 수 있게 됐다고 14일 밝혔다. 전고체 전지는 기존의 액체 전해질을 사용하는 리튬이온전지의 전해액과 분리막을 없애 에너지밀도가 높은 전지를 만들 수 있고, 배터리의 폭발·화재 위험이 낮아 전기차의 차세대 전지로 주목받고 있다. 하지만 세라믹 소재를 이용한 전고체 전지는 상온에서의 작동이 힘들다는 난제를 안고 있다. 연구팀은 문제 해결을 위해 기존의 액체 전해질을 대체하면서도 전지 성능을 월등히 높이고, 현재 사용되는 양극 소재와의 적합성도 높아 화재로부터 안전한 고분자 세라믹 복합전해질을 개발했다. 연구팀은 상온에서 작동이 가능한 고분자 세라믹 복합전해질을 제시해 리튬금속을 음극으로 사용해도 전지의 안정성과 효율성이 확보된다는 점을 증명했다. 연구 결과는 ‘고성능 전고체전지용 Nb/Al 공동 도핑 Li7La3Zr2O12 복합 고체 전해질 개발(Nb/Al co-doped Li7La3Zr2O12 Composite Solid Electrolyte for High Performance All-Solid-State Batteries)’이라는 제목으로 재료과학 분야 국제 학술지 ‘Advanced Functional Materials(IF: 19.924, CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY) 9월호에 게재됐다.

‘대륙의 실수’라 불리며 가성비 높은 제품을 잇따라 출시해왔던 샤오미가 운전자가 필요없는 자율주행차량을 내놓을 것이라는 야심찬 계획을 공개했다. 중국 IT매체 신랑커지(新浪科技)는 샤오미가 내놓을 첫 자동차가 세단 형식의 자율주행차량이며 최고 출고 상한가는 30만 위안(약 5900만원) 선에서 결정될 것이라고 3일 보도했다. 공개된 내용에 따르면 샤오미 자동차는 빠르면 오는 2024년 자사가 내놓는 첫 자동차이자 자율주행차량을 시장 가격보다 낮은 가격대에 판매할 예정이다. 실제로 이 같은 소식이 공개되자, 중국 매체들과 누리꾼들 사이에서는 샤오미의 그간 행보가 저가의 가성비 높은 제품을 출시해왔다는 점에 주목해 자율주행차량의 출고가 역시 그 명성에 적합한 수준에서 결정될 것이라는 기대감이 크게 고조된 분위기다. 샤오미는 지난 2011년 스마트폰 시장에 첫 도전장을 내고 출시했던 휴대폰 출고가로 단 1999위안(약 39만 원)으로 당시 이 분야 스마트폰 출고가 대비 3분의 1 이상 저렴한 가격이라는 후한 평가를 받아왔다. 이 때문에 향후 선보일 샤오미 첫 자동차 역시 가성비 측면에서 소비자들의 기대를 충족시켜줄 수 있을 지 여부가 자동차 사업 성공을 결정지을 주요 요소가 될 것이라는 분석이다. 샤오미 자동차 측은 첫 자율주행차량을 두 가지 종류로 생산, 저가의 대중성 있는 가격대의 차량과 고가 라인의 차량에 각각 400V(볼트)급 충전 시스템과 800V 전압을 상이하게 탑재할 계획이다. 800V은 고전압 충전이 가능해 400V 전압의 배터리 충전시간인 30~40분과 비교해 단 18분 만에 충전이 가능하다. 전기자동차 업계에서 선두 주자로 불리는 테슬라를 포함한 대부분의 전기차 배터리 전압은 400V미만이다.400V 충전 시스템은 중국의 대표적인 전기차 제조 기업인 비야디(BYD)가 자사 자동차에 사용하는 리튬 인산철 기반 블레이드와 유사한 기종이며 800V는 세계 1위 연료전지 업체인 중국의 닝더스다이가 출시한 최신형 자동차 배터리에 탑재된 제품과 같은 수준이다. 하지만 이 같은 샤오미자동차의 첫 자동차 예상 출고가가 공개되자 현지 매체들은 ‘샤오미의 가장 큰 문제는 자동차 생산 능력을 갖춘 공장 시설이 미완에 멈춰있다는 점’이라면서 ‘2020년 샤오펑 자동차가 광둥 푸디 자동차를 인수하면서 생산 능력을 키운 것과 비교해 샤오미가 갈 길은 아직 멀었다’며 평가 절하하는 분위기다. 이에 대해 중국 공업정보화부 자동차산업 연구원 장샹(张翔)은 “상하이 자동차는 상하이에만 총 3곳의 자동차 생산 공장 시설을 갖고 있으며, 외지에도 여러 곳에 생산 공장을 운영 중”이라면서 일각에서 제기된 샤오미 자동차가 베이징현대 제2공장을 인수했다는 소문에 대해 “베이징현대 제2공장은 대규모 물량을 소화할 적당한 시설을 갖추지 못했다”며 비관적인 시각을 제기했다. 이어 “샤오미가 내건 2024년 첫 자동차 공개 시점까지 아직 시간이 남아 있다”면서 “자동차 생산 능력과 관련한 기술은 이제 더이상 희소한 자원이 아니다. 샤오미가 가격 경쟁력 면에서 시간을 더 소요해서라도 적당한 시일에 출고가격을 결정하는 것이 옳은 선택이 될 것”이라고 했다. 임지연 중국 통신원 cci2006@naver.com

'대륙의 실수'라 불리며 가성비 높은 제품을 잇따라 출시해왔던 샤오미가 운전자가 필요없는 자율주행차량을 내놓을 것이라는 야심찬 계획을 공개했다. 중국 IT매체 신랑커지(新浪科技)는 샤오미가 내놓을 첫 자동차가 세단 형식의 자율주행차량이며 최고 출고 상한가는 30만 위안(약 5900만원) 선에서 결정될 것이라고 3일 보도했다. 공개된 내용에 따르면 샤오미 자동차는 빠르면 오는 2024년 자사가 내놓는 첫 자동차이자 자율주행차량을 시장 가격보다 낮은 가격대에 판매할 예정이다. 실제로 이 같은 소식이 공개되자, 중국 매체들과 누리꾼들 사이에서는 샤오미의 그간 행보가 저가의 가성비 높은 제품을 출시해왔다는 점에 주목해 자율주행차량의 출고가 역시 그 명성에 적합한 수준에서 결정될 것이라는 기대감이 크게 고조된 분위기다. 샤오미는 지난 2011년 스마트폰 시장에 첫 도전장을 내고 출시했던 휴대폰 출고가로 단 1999위안(약 39만 원)으로 당시 이 분야 스마트폰 출고가 대비 3분의 1 이상 저렴한 가격이라는 후한 평가를 받아왔다. 이 때문에 향후 선보일 샤오미 첫 자동차 역시 가성비 측면에서 소비자들의 기대를 충족시켜줄 수 있을 지 여부가 자동차 사업 성공을 결정지을 주요 요소가 될 것이라는 분석이다. 샤오미 자동차 측은 첫 자율주행차량을 두 가지 종류로 생산, 저가의 대중성 있는 가격대의 차량과 고가 라인의 차량에 각각 400V(볼트)급 충전 시스템과 800V 전압을 상이하게 탑재할 계획이다. 800V은 고전압 충전이 가능해 400V 전압의 배터리 충전시간인 30~40분과 비교해 단 18분 만에 충전이 가능하다. 전기자동차 업계에서 선두 주자로 불리는 테슬라를 포함한 대부분의 전기차 배터리 전압은 400V미만이다.400V 충전 시스템은 중국의 대표적인 전기차 제조 기업인 비야디(BYD)가 자사 자동차에 사용하는 리튬 인산철 기반 블레이드와 유사한 기종이며 800V는 세계 1위 연료전지 업체인 중국의 닝더스다이가 출시한 최신형 자동차 배터리에 탑재된 제품과 같은 수준이다. 하지만 이 같은 샤오미자동차의 첫 자동차 예상 출고가가 공개되자 현지 매체들은 ‘샤오미의 가장 큰 문제는 자동차 생산 능력을 갖춘 공장 시설이 미완에 멈춰있다는 점’이라면서 ‘2020년 샤오펑 자동차가 광둥 푸디 자동차를 인수하면서 생산 능력을 키운 것과 비교해 샤오미가 갈 길은 아직 멀었다’며 평가 절하하는 분위기다. 이에 대해 중국 공업정보화부 자동차산업 연구원 장샹(张翔)은 “상하이 자동차는 상하이에만 총 3곳의 자동차 생산 공장 시설을 갖고 있으며, 외지에도 여러 곳에 생산 공장을 운영 중”이라면서 일각에서 제기된 샤오미 자동차가 베이징현대 제2공장을 인수했다는 소문에 대해 “베이징현대 제2공장은 대규모 물량을 소화할 적당한 시설을 갖추지 못했다”며 비관적인 시각을 제기했다. 이어 “샤오미가 내건 2024년 첫 자동차 공개 시점까지 아직 시간이 남아 있다”면서 “자동차 생산 능력과 관련한 기술은 이제 더이상 희소한 자원이 아니다. 샤오미가 가격 경쟁력 면에서 시간을 더 소요해서라도 적당한 시일에 출고가격을 결정하는 것이 옳은 선택이 될 것”이라고 했다. 

국내 수입품 중 특정 국가에 대한 의존도가 75% 이상인 품목이 636개로 집계됐다. 수입품 중 특정국 수입 의존도가 90% 이상인 품목도 339개인데, 이 중 중국 의존 품목이 178개로 52.5%를 차지했다. ●‘90% 의존 품목’ 절반은 중국산 김회재 더불어민주당 의원은 29일 산업통상자원부로부터 ‘2022년 상반기 특정국 의존 품목’ 자료를 입수해 이같이 집계했다. 올해 상반기 1000만 달러(약 133억원) 이상 규모 수입품 중 국가별 의존도를 셈했다. 특정국 수입 의존도가 90% 이상인 품목을 많이 보유한 국가는 중국에 이어 일본(48개), 미국(27개), 베트남(9개), 러시아(8개) 등의 순이다. 한국의 차세대 주력 산업인 자동차 배터리 핵심 소재와 반도체 장비 소재·부품·장비 품목의 경우 대중, 대일 의존도가 높았다. 예컨대 상반기에 전기차 배터리 핵심 소재인 리튬염을 11억 6540만 달러어치 수입했는데, 이 가운데 약 97%를 중국에서 들여왔다. 또 다른 배터리 핵심 소재인 산화코발트의 수입액은 9160만 달러인데, 이 중 89%가 중국에서 수입됐다. 인조흑연(91%), 수산화리튬(83%)의 중국 의존도도 높았다. ●웨이퍼 절단기 전량은 일본산 또 반도체 웨이퍼를 개별 칩으로 절단하는 기기는 전량이 일본산이다. 웨이퍼 제조용 도가니(99%), 포토레지스트를 도포·현상·경화시키는 기계(98%) 등의 일본 의존도도 높다.

울산시는 산업통상자원부의 ‘2022년도 차세대 이차전지 상용화 지원센터 구축사업’에 선정돼 국비 182억원을 확보했다고 26일 밝혔다. 차세대 이차전지는 리튬이온전지 등의 단점인 화재, 폭발 위험성을 극복하고 고성능, 고안전, 친환경을 실현할 수 있는 전지이다. 차세대 이차전지 상용화 지원센터 구축 사업은 이번에 확보한 국비를 포함해 총 341억원을 투입해 2025년 완료된다. 한국에너지기술연구원 울산 차세대전지 연구개발센터가 주관하고, 울산테크노파크, 울산과학기술원(UNIST), 울산대가 참여한다. 이 사업은 안전성 평가센터와 제조·성능 평가실, 고도분석실을 확보하고 관련 장비 40여 종을 설치하는 등 차세대 이차전지 기반이 구축을 목표로 하고 있다. 지역연구 혁신기관을 활용해 원스톱 지원체계를 구축하고, 관련 기업의 실무자 직무 실습 프로그램을 운영하는 등 기업 지원과 인력양성도 함께 진행될 예정이다. 시는 이번 사업을 통해 전국에서 유일하게 이차전지 소재·부품·제조, 소형·중대형 전지 제조와 평가, 사용 후 배터리 평가, 차세대 이차전지 상용화 지원까지 이차전지 산업 분야의 전주기 지원 체계를 갖출 계획이다. 시 관계자는 “현대차가 울산 전기차 생산 전용 공장을 2025년 완공을 목표로 건립 중인 만큼, 향후 구축될 이차전지 기반시설을 활용해 울산이 이차전지 분야 선도 도시가 돼 기업 유치와 일자리 창출에 노력하겠다”고 말했다.

포스코홀딩스는 폴란드 브젝돌니 시에 이차전지 리사이클링 공장 ‘PLSC(Poland Legnica Sourcing Center)를 준공했다고 26일 밝혔다. 전날 열린 준공식에는 유병옥 포스코홀딩스 친환경미래소재팀장, 임훈민 주폴란드 대사, 야누스 지아르스키 주지사, 파베우 피렉 시장을 비롯해 LG에너지솔루션, GS에너지, 성일하이텍 등 고객사·협력사 관계자들이 참석했다. 포스코홀딩스는 전기차 시장이 커지면서 이차전지 재활용 시장이 성장할 것으로 전망되고, 이차전지 재활용 원료 사용을 의무화하는 국가와 고객사가 늘어남에 따라 지난해 3월 이차전지 재활용 자회사 PLSC를 설립한 바 있다. 지난해 10월 착공 후 10개월여 만에 준공된 PLSC 공장은 연간 7000t의 생산능력을 갖춘 이차전지 재활용 공장으로, 유럽의 배터리 제조과정에서 발생하는 스크랩과 폐배터리 등 폐기물을 수거·분쇄해 중간가공품(블랙매스)을 만든다. 블랙매스는 리튬이온 배터리 스크랩을 파쇄한 뒤 선별 채취한 검은색 분말로, 포스코HY클린메탈에 공급돼 리튬·니켈·코발트·망간 등 이차전지 소재를 추출하는 공정을 거치게 된다. 포스코그룹은 2030년까지 안정적인 이차전지 소재 밸류체인을 구축해 리튬 30만t, 니켈 22만t, 양극재 61만t, 음극재 32만t을 생산해 매출액 41조원을 달성한다는 계획이다. 유병옥 포스코홀딩스 친환경미래소재팀장은 “리사이클링 사업은 친환경 배터리 선순환 경제의 중심축이자 포스코그룹이 추진하는 이차전지소재 사업의 핵심”이라며 “리사이클링 사업을 지속적으로 확대해 기업의 사회적 책임에 앞장서는 동시에 이차전지 소재 원료 경쟁력도 확보하겠다”고 말했다.

DGIST 에너지공학과 유종성 교수 연구팀이 황 활물질이 담겨진 다공성 실리카 중간층 기술을 개발했다. 이번 연구는 에너지 밀도와 안정성이 중요한 ‘차세대 리튬-황 전지’ 연구개발 및 상용화 분야의 터닝 포인트가 될 것으로 기대된다. 황을 양극 소재로 사용하는 리튬-황 전지는 비싼 희토류를 양극 소재로 사용하는 기존 리튬이온전지보다 여러 배 이상 높은 에너지 밀도를 갖고 있어 전기차나 드론 등 고에너지 장치에 활용할 수 있다. 가격이 싸고 풍부한데다 유해하지 않은 장점도 있다. 그러나 충전과 방전 때 생기는 다황화물이 전지 음극 쪽으로 확산하면서 황 활물질(방전할 때 화학적으로 반응해 전기에너지를 생성하는 물질) 손실이 발생해 용량과 수명이 줄어든다는 단점이 있다. 유 교수 연구팀은 판상형 실리카를 합성하고 그 안에 황을 담아 새로운 실리카-황 중간층(interlayer)을 구현해 이런 단점을 보완했다. 유 교수는 “지금까지 시도하지 않았던 다공성 실리카 물질의 기공에 황을 담지한 물질을 용량과 수명 향상을 위한 리튬-황 배터리용 중간층 소재로 이용 할 수 있음을 최초로 규명한 연구성과”라며, “차세대 고에너지, 장수명 리튬-황 전지 개발에 대한 새로운 이정표를 제공 할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이 연구는 미국 아르곤 국립연구소(ANL)의 아민 카릴(Amine Khalil) 박사팀과 공동협력으로 진행됐고, 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이슨즈’ 온라인판에 실렸다.

국내 1위, 글로벌 2위 배터리 기업인 LG에너지솔루션의 중장기 성장을 위해 중국은 빼놓을 수 없는 시장이다. 대부분의 완성차 업체들이 자국 배터리를 선호하는 경향이 뚜렷하지만, 세계에서 가장 전기차가 많이 팔리는 국가인 데다 탄탄한 원재료 공급망까지 갖추고 있어서다. 배터리 업계에서는 중국 전기차 시장이 향후 5년간 연 39%에 달하는 꾸준한 성장세를 보일 것으로 전망하고 있다. LG에너지솔루션은 중국 난징시에 1·2공장을 운영하며 한국 오창공장과 함께 아시아 시장 공략을 위한 핵심 배터리 생산 기지로 활용하고 있다. 중국 난징 1·2공장에서 연간 생산되는 배터리는 올 연말 93GWh에 달할 전망이다. 이는 순수 전기차 약 130만대를 생산할 수 있는 양이다. 현지 공장에서 채용한 인원만 1만 2000여명에 이를 만큼 큰 규모의 배터리 생산 공장이 가동되고 있다. LG에너지솔루션은 중국 내 원재료 업체들과도 다양한 협력을 진행 중이다. 지난달 중국 1위 코발트 정련 업체 화유코발트와 함께 폐배터리 등에서 핵심 원재료를 추출하는 배터리 리사이클 합작법인 설립을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다. 중국 내 최초 한중 합작 배터리 리사이클 기업이다. 양사는 합작법인을 통해 폐기물인 스크랩과 수거된 폐배터리 등에서 양극재의 주원료로 사용되는 리사이클 니켈, 코발트, 리튬을 추출해 재활용하는 사업을 추진할 계획이다. 추출한 메탈은 양극재 생산 과정을 거쳐 최종적으로 LG에너지솔루션의 난징 배터리 생산 공장에 공급된다. 이런 노력 속 LG에너지솔루션은 지난달 중국 쓰촨성 인민정부와 공업정보화부가 공동 주관하는 제1회 ‘2022 글로벌 동력 전지 콘퍼런스’에서 국내 기업 중에서는 유일하게 ‘글로벌 배터리 기업 베스트 12’에 선정되기도 했다. LG에너지솔루션 관계자는 “2025년까지 꾸준한 투자로 연 145GWh 안팎의 생산 능력을 갖출 계획”이라며 “중국은 포기할 수 없는 중요한 고객이다. 압도적인 기술력과 과감한 투자를 통해 중국 시장 공략에 최선을 다할 것”이라고 말했다.

현재 이차 전지의 가장 일반적인 형태는 리튬이온 배터리입니다. 리튬 같이 한정된 자원을 대체하기 위해 여러 가지 대안적 기술이 개발되고 있지만, 현재까지 에너지 밀도나 경제성, 신뢰성에서 리튬 계열 배터리가 가장 우수해 전기차에서 스마트폰까지 배터리가 필요한 장소에 가장 널리 쓰이고 있습니다.  현재 연구되는 리튬이온 배터리의 대안 중 하나는 레독스 흐름 전지 (redox flow battery)입니다. 레독스 흐름 전지에는 리튬이온 배터리에 없는 몇 가지 정점이 있습니다.  우선 액체 상태의 양극 및 음극 전해질을 따로 분리해 저장했다가 이온 교환막을 사이에 두고 흐르게 하면 전류가 나오는 방식이기 때문에 화재에 안전한 장점이 있습니다. 배터리 용량을 늘리기 위해서 단지 전해질 용액과 저장 탱크의 크기만 늘리면 되기 때문에 대규모 에너지 저장 시스템에 최적의 방식이라는 점도 장점입니다.  단점은 아직 에너지 저장 밀도가 낮아 이론처럼 경제적이지 않다는 것입니다. 상용화된 흐름 전지 중 에너지 밀도가 가장 높은 편인 바나듐 레독스 흐름 전지 (VRFB)의 경우 바나듐을 사용해 가격이 높은 편이고 독성이 있다는 점이 단점입니다. 따라서 흐름 전지 개발자들은 바나듐보다 훨씬 뛰어난 배터리 소재를 찾고 있습니다.  일리노이 공대의 스핀오프 기업인 인플루잇 에너지 (Influit Energy)도 그중 하나입니다. 이들이 개발한 나노전자 연료 (Nanoelectrofuel) 흐름 전지는 값비싼 바나듐 대신 금속 산화물 나노입자를 사용해 에너지 밀도를 높이면서도 가격은 낮췄습니다.  인플루잇에 따르면 부피당 에너지 밀도는 리터당 350-500kWh로 이미 나노전자 연료가 더 우수합니다. 무게로 따지면 여전히 리튬이온 배터리보다 낮은 편이지만, 2세대 나노전자 연료는 에너지 밀도를 더 높여 경쟁력을 확보할 수 있다는 것이 이들의 주장입니다.  이 부분은 앞으로 검증이 필요한 내용이지만, 이 기술에 큰 관심을 보이는 의외의 기관이 있습니다. 바로 미국 고등연구계획국(DARPA)입니다. 레독스 흐름 전지는 충전 대신 전해질 용액을 연료처럼 주입해 휘발유나 경유처럼 금방 채울 수 있다는 장점이 있습니다. 여기에 화재 위험성이 없다는 점이 군의 큰 관심을 끌고 있습니다.  탱크와 장갑차, 그리고 군용 차량들은 막대한 양의 연료를 소비하기 때문에 탑재하는 연료의 양도 많아질 수밖에 없습니다. 당연히 적의 공격에 취약한 부분입니다. 이 연료를 수송하고 저장하는 일 역시 매우 위험할 수밖에 없습니다. 전쟁터에서 한가롭게 대용량 배터리를 충전할 순 없기 때문에 리튬이온 배터리는 대안이 될 수 없습니다. 더구나 화재 위험성이 있기는 마찬가지입니다.  레독스 흐름 전지는 이론적으로 이 문제들을 모두 깔끔하게 해결할 수 있는 대안입니다. 따라서 DARPA가 나노전자 연료에 관심을 보인 것은 의외의 결과는 아닌 셈입니다. DARPA는 우선 1200만 달러의 연구비를 지원해 나노전자 연료가 기술적, 경제적으로 타당한 대안인지를 검증할 계획입니다.  레독스 흐름 전지는 여러 면에서 흥미로운 배터리 기술이기는 하지만, 사실 많은 제한점도 지니고 있습니다. 우선 충전할 때도 두 개의 전해질을 별도로 담는 탱크가 필요하고 방전하고 난 후 전해질도 따로 회수해야 합니다. 따라서 탱크가 총 4개가 필요합니다. (사진 참조) 연료 주유기도 4개의 연료 호스를 지니고 있습니다. 그렇지 않아도 에너지 밀도가 낮은 점을 생각하면 부피와 무게가 늘어날 수밖에 없어 차량용으로 약점이 될 수밖에 없습니다.  그래도 화재 위험성이 없다는 점은 군 입장에서는 무시할 수 없는 큰 장점입니다. 또 대규모 에너지 저장 시스템에서도 매우 큰 장점일 수밖에 없습니다. 앞으로 이 분야에서 레독스 흐름 전지가 새로운 역할을 할 수 있을지 주목됩니다. 

“아무리 생각해 봐도 첫 번째도 기술, 두 번째도 기술, 세 번째도 기술 같습니다.” 지난 6월 중순 유럽 출장을 마치고 돌아온 이재용 삼성전자 부회장이 강조한 ‘기술 초격차 행보’가 삼성 주요 계열사에서 빠르게 가시화되고 있다. 삼성SDI는 15일(현지시간) 미국 보스턴에 연구개발(R&D) 연구소를 설립했다고 16일 밝혔다. ‘SDI R&D 아메리카’(SDIRA)로 이름 붙여진 연구소는 삼성SDI의 미국 첫 연구소다. 지난달 1일 독일 뮌헨에도 ‘SDI R&D 유럽’ 연구소를 세운 회사 측은 2023년에는 중국에 R&D 연구소를 잇달아 포진시킨다는 방침이다. 삼성SDI가 전 세계 주요 지역에 연구소를 구축하는 데 속도를 내는 것은 연구개발 역량을 높여 초격차 기술 경쟁력 우위를 선점하고 관련 분야의 인재를 효과적으로 유입시키려는 포석이다. 최윤호 삼성SDI 대표이사 사장은 “해외 연구소 설립은 글로벌 신기술과 해외 우수 인력을 활용해 기술 경쟁력을 확보하고 품질을 한층 강화하려는 것”이라며 “미국과 유럽을 시작으로 지역별 연구개발 거점을 계속 확대해 나가겠다”고 말했다. 이를 현실화하기 위해 삼성SDI는 배터리 관련 대학이나 연구기관, 기업 등을 가장 폭넓게 거느리고 있는 중국에 2023년에 연구소를 들여보내 연구개발 인프라 확대에 나선다. 미국 연구소는 리튬이온 배터리 혁신 기술과 차세대 배터리 연구개발이 활발한 현지 대학, 스타트업과 협력할 계획이다. 유럽 연구소도 배터리 공정과 설비 연구개발에 강점이 있는 우수한 현지 대학이나 연구기관과 연구 과제를 함께 수행해 나간다.

“아무리 생각해 봐도 첫 번째도 기술, 두 번째도 기술, 세 번째도 기술 같습니다.” 지난 6월 중순 유럽 출장을 마치고 돌아온 이재용 삼성전자 부회장이 강조한 ‘기술 초격차 행보’가 삼성 주요 계열사에서 빠르게 가시화되고 있다. 삼성SDI는 15일(현지시간) 미국 보스턴에 연구개발(R&D) 연구소를 설립했다고 16일 밝혔다. ‘SDI R&D 아메리카(SDIRA)’로 이름붙여진 연구소는 삼성SDI의 미국 첫 연구소다. 지난달 1일 독일 뮌헨에도 ‘SDI R&D 유럽’ 연구소를 세운 회사 측은 2023년에는 중국에도 R&D 연구소를 들여보내며 글로벌 주요 지역에 연구 거점을 잇달아 포진시킨다는 방침이다.삼성SDI가 전 세계 주요 지역에 연구소를 구축하는 데 속도를 내는 것은 연구개발 역량을 높여 초격차 기술 경쟁력 우위를 선점하고 관련 분야의 인재를 효과적으로 유입시키려는 포석이다. 최윤호 삼성SDI 대표이사 사장은 “연이은 해외 연구소 설립은 글로벌 신기술과 해외 우수 인력을 활용해 기술 경쟁력을 확보하고 품질을 한층 강화하려는 것”이라며 “미국과 유럽을 시작으로 지역별 연구개발 거점을 계속 확대해 나가겠다”고 말했다. 이를 현실화하기 위해 삼성SDI는 배터리 관련 대학이나 연구기관, 기업 등을 가장 많이 거느리고 있는 중국에 2023년에 연구소를 지어 연구개발 인프라 확대를 꾀한다. 미국 연구소는 리튬이온 배터리 혁신 기술과 차세대 배터리 연구 개발이 활발한 현지 대학, 스타트업과 협력할 계획이다. 유럽 연구소도 배터리 공정과 설비 연구 개발에 강점이 있는 우수한 현지 대학이나 연구기관과 연구 과제를 함께 수행해 나간다. 삼성SDI는 업계 최고 수준의 연구개발비를 투자하며 차세대 배터리 기술 개발에 전력투구하고 있다. 지난 3월 공시된 사업보고서에 따르면 지난해 회사의 연구개발비는 8776억원으로 최대치를 기록했다. 업계에서는 이 부회장이 복권으로 전면적인 경영 행보에 나서게 되면서 경쟁사보다 소극적이라는 평가를 받아온 삼성의 배터리 분야 투자도 탄력을 받을 거란 관측이 나온다.

미국의 인플레이션 감축 법안(IRA)이 상하원을 통과하면서 국내 배터리 업계는 세액 공제 혜택에 대한 기대감과 함께 중국 의존도를 줄이는 방안에 대한 고민도 깊어지고 있다. 업계는 특히 미국 당국이 배터리에 쓰이는 니켈·코발트·리튬 등 핵심 광물의 ‘국적’을 어떻게 조사할지에 촉각을 곤두세우고 있다. 14일 배터리 업계에 따르면 LG에너지솔루션과 SK온, 삼성SDI는 미국 자동차사 제너럴모터스(GM)와 포드, 스텔란티스 등과 합작법인을 설립하면서 생산 능력을 확장하고 있다. 반면 세계 배터리 시장 점유율 1위인 중국 닝더스다이(CATL)는 최근 북미 투자계획 발표를 미뤘다. 이에 따라 한국 업체들의 반사이익이 기대된다. 실제로 LG에너지솔루션은 2025년까지 북미에서만 200GWh(기가와트시) 이상의 생산 능력을 구축할 계획이다. SK온과 삼성SDI는 각각 150GWh, 40GWh 규모의 미국 생산 계획을 확정했다. 하지만 중국산 원자재 비율을 낮춰야 하는 것이 관건이다. 상원에서 통과된 법안에 따르면 내년부터 미국 또는 미국과 자유무역협정(FTA)을 체결한 국가에서 채굴·제련한 원자재 비중이 40% 이상이어야 세액 공제 혜택을 받을 수 있다. 2027년 이후엔 80%로 높아진다. 중국은 미국과 FTA를 맺지 않았다. 국내 업체의 중국 의존도는 절대적이다. 산업연구원에 따르면 지난해 국내 2차전지 음극재의 중국 의존도는 85.3%, 양극재 72.5%, 분리막은 54.8%를 보였다. 국내 업체들은 높은 중국 의존도를 낮추기 위해 칠레와 아르헨티나·볼리비아 등 중남미와 인도네시아 등 아세안으로 공급망을 다변화하고 있다. 배터리 업계 관계자는 “소재 대부분이 중국산이어서 비중을 급격히 낮추라고 하는 것은 업계에 큰 부담”이라고 말했다. 국내 업계는 법안의 구체적인 기준 마련에 촉각을 곤두세우고 있다. 또 다른 관계자는 “‘우려’ 국가에서 생산된 핵심 광물을 어떻게 파악할지가 문제”라며 “지난해 미국이 반도체 기업에 공급망 관련 자료 제출을 요구한 것과 같이 배터리 업계에도 공급망 자료를 요구할지 우려된다”고 말했다.

미국이 중국 배제를 위해 전기자동차 보조금 요건을 강화하면서 국내 산업계의 희비가 엇갈리고 있다. 미국 소비자가 전기차를 살 때 최대 1000만원에 이르는 세액공제를 받으려면 미국의 핵심 광물·부품을 일정 비율 이상 사용한 배터리가 장착돼야 하고, 미국에서 생산한 전기차여야 한다. 이에 국내 배터리 기업들은 북미 시장에서 대중 경쟁력이 강화되겠지만, 미국에 전기차 공장이 없는 한국 완성차 업계는 타격이 예상된다. 미국 상원은 지난 7일(현지시간) 가결한 ‘인플레이션 감축법’(IRA)에서 기후변화 대응을 위해 전기차 대중화가 급선무라는 취지로 2009년부터 시작된 연 최대 7500달러(약 979만원)의 세액공제를 유지시키며 두 가지 지급 조건을 신설했다. 우선 리튬, 코발트, 니켈 등 전기차 배터리에 사용된 광물이 40% 이상 미국 및 미국과 자유무역협정(FTA)을 맺은 나라에서 채굴·가공돼야 세액공제액 중 절반을 준다. 이 비율은 2024년에 50%, 2027년에 80%로 올라간다. 중국산 광물을 이용한 배터리를 점차 퇴출하겠다는 의도다. 또 양·음극재, 분리막 등 배터리 주요 부품의 50%가 북미에서 제조돼야 세액공제액의 나머지 절반을 준다. 이 비율도 2027년 80%, 2028년 100%로 높아진다. 이번 조치에 대해 사실상 세계 1위 배터리 기업인 중국 CATL(닝더스다이)을 배제하기 위한 취지라는 평가가 나오는 가운데 LG에너지솔루션·SK온·삼성SDI 등 우리나라 배터리 기업들이 반사이익을 누릴 수 있다는 관측도 제기된다. 다만 중국산 광물과 부품을 대체할 수 있을지가 관건이다. 일례로 리튬의 중국산 점유율은 70%, 흑연은 75%에 달한다. 또 현재 미국 수출 전기차 물량 전체를 국내에서 생산하는 현대자동차와 기아 입장에서 미국 내 생산 물량에만 보조금을 주는 조건은 달갑지 않다. 현대차는 미 조지아주에 전기차 공장을 세울 계획이지만 완공 시점이 2025년이다. 특히 상원은 이번 IRA 법안에서 전기차 회사당 20만대까지만 세액공제를 주는 기존 제도를 폐지해 GM 등 자국 생산 전기차의 경쟁력을 크게 높였다. 태양광·풍력 등 국내 재생에너지 업계는 반색하고 있다. 태양광 패널과 풍력 터빈의 미국 내 제조를 위해 300억 달러(39조원)의 세액공제를 지원하는데, 한화솔루션이 조지아주에서 1.7GW(기가와트) 규모의 모듈공장을 운영 중이며 증설을 진행하고 있다. 민주당이 다수당인 미 하원은 이번 주 중 IRA 법안을 처리할 계획이며 이후 조 바이든 미 대통령이 서명하면 발효된다.

충남도가 석탄화력발전 조기 폐쇄로 위축된 보령시에 미래 산업 육성으로 전기차 폐배터리 재사용·재활용 산업을 육성한다. 충남도는 산업통상자원부가 공모한 ‘전기차용 폐배터리 재사용 산업화 기술 개발’ 사업에 최종 선정됐다고 3일 밝혔다. 공모 선정에 따라 충남도는 보령 관창산업단지 내 올해부터 4년 동안 국비 150억 원을 포함, 300억 원을 투입해 전기차 폐배터리 재사용·재활용 기술 개발, 장비·기반 구축, 실증 등을 추진한다. 세부 사업은 △전기차 실주행 기반 배터리·차량 데이터 플랫폼 개발 △사용 후 배터리 재사용 응용제품 검증 기술 개발 △리튬이온전지 최적 재활용 공정 기술 개발 등이다. 사업에는 한국자동차연구원이 주관하고, 충남테크노파크·한국생산기술연구원·한국전자기술연구원·한국전지연구조합·순천향대학교 등이 참여할 예정이다. 충남도에 따르면 국내 등록 전기차 수는 2013년 1464대, 2015년 5712대, 2017년 2만 5108대, 2019년 8만 9918대, 지난해 10월 20만 5162대로 해마다 급증하고 있다. 전기차 배터리가 초기 대비 용량이 70% 이하로 떨어질 때 교체가 필요한 점을 감안하면, 전기차 폐배터리 발생량은 올해 1099개, 내년 2355개, 2024년 4831개, 2025년 8321개, 2026년 1만 7426개, 2027년 2만 9508개 등으로 예상되고 있다. 충남도와 보령시는 이번 사업이 지난해부터 보령시 주포면 관산리 일원에 2025년까지 253억 원을 투입해 내연기관 자동차를 전기차로 개조하는 ‘자동차 튜닝산업 생태계 조성 사업’과의 연계 효과가 클 것으로 기대했다. 충남도 관계자는 “국내외 전기차 수요에 따라 폐배터리도 급증할 것으로 예상되는 만큼, 사용 후 배터리 활용 산업 육성이 시급한 상황”이라며 “새롭고 편리한 방식의 배터리 재사용·재활용 프로세스를 개발해 충남을 배터리 산업 중심지로 만들겠다”고 말했다.

음극재, 배터리 성능·수명에 관여 안정성 장점 흑연, 낮은 밀도 단점밀도 높은 실리콘, 팽창 성질 한계리튬메탈·무음극재 연구 개발 중 실제 개발·상용화에 시간 걸릴 듯 전기차 배터리의 핵심 소재는 단연 양극재다. 주행거리를 결정하고 원가의 무려 40%를 차지하고 있어서다. 그다음이 바로 음극재. 배터리의 성능, 수명과 깊은 연관이 있다. 무엇보다 전기차 혁명의 가장 큰 걸림돌로 꼽히는 답답한 ‘충전 속도’를 획기적으로 개선할 열쇠가 음극재 안에 담겨 있을 것으로 기대된다. ●흑연 혁신이냐, 실리콘 안정화냐 음극재 혁신의 방향은 크게 세 가지다. 기존 소재의 구조 개선이나 차세대 소재 개발 그리고 아예 음극을 없애버리는 방법도 거론되고 있다. 현재는 음극재 원료로 대부분 흑연이 쓰인다. 흑연은 에너지 밀도가 낮은 게 흠이지만, 대신 규칙적이고 안정된 구조를 갖췄다. 크게 천연흑연과 인조흑연으로 구분된다. 둘을 비교하면 천연흑연은 용량 측면에서 우수하고 인조흑연은 안전성에 좀더 초점이 맞춰져 있다. 포스코케미칼은 지난 2월 천연흑연을 활용한 ‘저팽창 음극재’를 독자 기술로 개발했다고 밝혔다. 천연흑연의 치명적인 단점은 바로 흑연층이 벌어져 부푸는 ‘스웰링’(팽창) 현상인데, 포스코케미칼은 소재 구조를 ‘판상형’에서 ‘등방형’으로 개선해 팽창률을 기존보다 25% 낮추는 데 성공했다. 이를 통해 급속충전 성능도 15% 높였고 인조흑연 대비 제조원가도 낮췄다. 2023년부터 양산할 계획이며 제너럴모터스(GM)가 생산하는 전기차 배터리에 들어갈 예정이다. 흑연의 다음 타자는 실리콘이다. 흑연보다 에너지 밀도가 10배나 높다. 배터리 충전 속도를 비약적으로 끌어올릴 수 있는 실마리가 담긴 것으로 기대된다. 문제는 실리콘은 흑연보다 더 쉽게 팽창하는 성질을 갖고 있다는 점이다. 업계는 기존 흑연에 실리콘을 조금씩 첨가하면서, 또 팽창을 억제하는 물질을 함께 넣으면서 실리콘 음극재를 안정화하는 데 집중하고 있다. 현재 실리콘 음극재에 함유된 실리콘은 5~10% 정도다. 이를 최대 20%까지 끌어올릴 수 있을 것으로 보인다. 삼성SDI, SK온 등 대부분 배터리 회사들이 실리콘 음극재를 개발하고 있으나 원조는 LG에너지솔루션이다. LG에너지솔루션은 2019년 세계 최초로 개발한 실리콘 음극재 배터리를 포르쉐의 순수전기차 ‘타이칸’에 탑재하며 가능성을 확인시킨 바 있다. ‘CNT 도전재’라는 물질을 음극재에 집어넣어 실리콘의 팽창 문제를 해결했다고 한다. 배터리사들은 타이칸을 넘어 폭스바겐, 테슬라 등도 조만간 실리콘 음극재 배터리를 탑재할 것으로 기대하고 있다.타이칸 배터리 음극재에 담긴 비밀은 또 있다. 바로 ‘더블레이어코팅’(2종 전극 슬러리 동시 코팅) 기술이다. 전극의 활물질과 첨가제, 용매 등이 혼합된 물질인 ‘슬러리’를 코팅하는 것으로, 음극재를 강화해 배터리의 충전 속도를 크게 높일 수 있다는 설명이다. 타이칸은 현재 20분이면 완전 충전이 가능하다. 이 기술을 개발한 공로로 최상훈 LG에너지솔루션 상무는 지난달 과학기술정보통신부에서 ‘대한민국 엔지니어상’을 받기도 했다. 실리콘 이후에 대한 고민도 있다. 전고체 배터리에서 주로 활용될 것으로 예상되는 ‘리튬메탈배터리’(LMB)에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 음극재로 흑연도, 실리콘도 아닌 리튬메탈을 사용한 배터리다. 충전 속도는 물론 주행거리도 큰 폭으로 늘릴 수 있다는 장점이 있지만 현재 기술로는 화재 위험성이 큰 것으로 알려졌다. 지난해 말 현대자동차를 비롯해 GM, 혼다 등 글로벌 주요 완성차 회사들과 속속 협력 계획을 밝혀 화제가 됐던 미국의 배터리 스타트업 SES가 개발하고 있는 제품이 바로 리튬메탈배터리다.●무음극재 배터리 연구 초기 단계 궁극의 음극재는 결국 ‘존재하지 않는 음극재’다. 마치 불교적 가르침을 떠오르게 하는 이 역설은 업계의 관심사인 ‘무음극 배터리’를 두고서 하는 말이다. 배터리가 시간이 갈수록 용량이 줄어드는 등 ‘수명’이 있는 이유는 결국 충전과 방전 시 리튬이온이 드나들면서 음극재 구조를 변화시키기 때문이다. 만약 음극재 없이 음극 집전체만 있는 상태로 충·방전이 가능하게 만든다면 현재 음극재의 한계를 뛰어넘을 수 있지 않겠느냐는 아이디어다. 전류를 전달하는 역할을 하는 음극 집전체로 현재는 동박을 사용하고 있다. 무음극 배터리는 집전체에 적절한 표면처리를 해 흑연, 실리콘 없이 집전체만으로도 충전이 되게 하는 원리다. 이와 관련한 연구는 초기 단계로 실제 개발과 상용화까지는 상당한 기간이 소요될 전망이다.