"휴머노이드 뜬다" 전고체 배터리 키우는 이차전지 소부장

신성이엔지 ‘슈퍼드라이룸’ 확보
생산환경 맞춘 통합 솔루션 구축
에코앤드림은 전구체 개발 착수
아이엘, 음극시트 양산 개발 박차

신성이엔지의 전고체 배터리 슈퍼드라이룸 구조 신성이엔지 제공

휴머노이드 로봇 시대를 앞두고 전고체 배터리가 주목을 받으면서 이차전지 소재·부품·장비(소부장) 기업들이 관련 대응에 박차를 가하고 있다. 이들 기업은 전고체 배터리 생산 공정 기술을 확보하는 한편 현재 증설을 진행 중인 공장에서 관련 제품을 생산한다는 방침이다.

10일 관련 업계에 따르면 신성이엔지는 이차전지 배터리를 생산하는 공간인 드라이룸과 관련, 전고체 배터리 제조에 최적화한 '슈퍼드라이룸' 기술을 확보했다. 전고체 배터리는 수분에 민감해 기존 액체 전해질 배터리보다 엄격한 습도 관리가 필요하다.

이에 신성이엔지는 영하 70도 이하 초저노점 구현이 가능한 슈퍼드라이룸 운영 기술을 개발했다.

공정 특성에 따라 영하 80도 환경까지 확장 적용할 수 있는 기술 포트폴리오를 구축했다. 이와 관련 △제습기 △드라이룸 △드라이부스 △제어시스템 등 실제 전고체 배터리를 생산할 수 있는 환경에 맞춘 통합 솔루션을 구축했다.

신성이엔지 관계자는 "전고체 배터리는 단순한 소재 변화가 아닌 제조 환경 자체 패러다임 전환을 요구하는 분야"라며 "50년 동안 반도체 클린룸, 이차전지 드라이룸 분야에서 축적한 경험과 실증 데이터를 기반으로 전고체 배터리 양산을 현실적으로 뒷받침할 수 있는 기술력을 갖췄다"고 말했다.

에코앤드림은 전고체 배터리 전구체 개발에 착수했다. 전구체는 이차전지 양극재에 들어가는 핵심 소재다. 이차전지는 △양극재 △음극재 △분리막 △전해질로 구성되는데 이중 양극재가 전체 생산 단가 중 40%가량을 차지한다.

에코앤드림은 현재 △리튬·망간·리치(LMR) 전구체 △고전입미드니켈(HVM) 전구체 △하이니켈 전구체 등 다양한 전구체 라인업을 확보하기 위해 준비 중이다. 여기에 중장기적으로 전고체 배터리 전구체를 추가한다는 방침이다.

아이엘은 현재 건설을 추진 중인 충남 천안 제3공장 안에 전고체 배터리 리튬메탈 음극시트 양산 라인을 운영할 계획이다. 이와 관련 아이엘은 천안 스마트팩토리 인근 4423㎡ 규모 부지를 확보한 뒤 개발 행위 허가 신청과 공장 신설 승인 신청을 마쳤다.

아이엘은 '음극 제조방법 및 이를 이용해 제조한 음극' 특허 기술 등을 기반으로 전고체 배터리 리튬메탈 음극시트 양산 기술을 확보하는데 박차를 가하고 있다. 이 기술은 전고체 배터리를 충·방전하는 과정에서 발생할 수 있는 '덴드라이트' 형성을 억제할 수 있어 고에너지밀도 음극 구현이 가능하다.

이렇듯 이차전지 소부장 업체들이 전고체 배터리 분야에 뛰어드는 것은 관련 시장이 휴머노이드 로봇 보급 확대 등에 따라 빠르게 커질 것으로 예상되기 때문이다. 시장조사기관 SNE리서치에 따르면 글로벌 전고체 배터리 시장은 오는 2030년 400억달러(약 58조원) 규모로 성장할 것으로 전망된다.

아이엘 송성근 의장은 "제조업체들이 중장기적으로 생산성을 높이기 위해서는 휴머노이드 로봇 도입이 반드시 필요하다"며 "휴머노이드 로봇에 들어가는 배터리는 기존 액체 전해질 배터리로는 한계가 있고 전고체 배터리가 대안이 될 것"이라고 말했다.

[e-mail] 강경래 기자