"먼지 하나 용납 안해"...세계 최초·최대 양극재 공장 가보니[르포]

전남 광양 포스코퓨처엠 양극재 2공장에 설치된 에어샤워룸. 포스코퓨처엠 제공

[광양(전남)=권준호 기자] 지난 22일 찾은 전남 광양 포스코퓨처엠 양극재 2공장. 단일 규모 세계 최대 양극재 공장인 이 곳을 7개월 만에 다시 방문했다. 이전에는 없던 ‘에어샤워룸’(에어룸)이 공정 입구에서 바쁘게 세척용 공기를 내뿜었다. 2명씩 들어갈 수 있는 에어룸은 10초 동안 몸에 묻은 먼지를 제거했다. 김대완 포스코퓨처엠 광양 부공장장은 "현재 에어샤워룸이 진입 및 주요 공정마다 설치돼 있다”며 "향후 더 늘릴 계획"이라고 말했다.

단일 규모 세계 최대 양극재 공장

포스코퓨처엠 광양 공장의 연산 능력은 총 9만t으로 1공장에서 연간 3만t, 2공장에서 6만t의 양극재를 만든다. 최근 양극재 5만2500t 증설을 위한 5공장 착공식을 열기도 했다.

해당 공장이 준공되면 포스코퓨처엠이 광양에서 생산하는 양극재는 14만t을 넘어선다. 이곳에서 생산하는 양극재 제품은 니켈·코발트·망간(NCM), 니켈·코발트·망간·알루미늄(NCMA), 니켈·코발트·알루미늄(NCA) 등이다.

이날 광양 공장에서 가장 눈에 띄었던 점은 ‘고품질 양극재 생산을 위한 체제 구축’이다. 특히 공장동 양압(실내압을 외부 대기압보다 높게 유지해 외부 가스 등의 실내 유입을 억제하는 것)유지, 항온 및 항습 포장실 운영, 스피드 셔터 사용 등 다양한 방법을 통해 외부 먼지 유입을 최소화하고 있는 부분이 인상 깊었다. 스피드 셔터를 가동하니 10초도 안 돼 문이 닫혔다.

김대완 포스코퓨처엠 광양 양극재 공장 부공장장이 양극재 2공장에서 공정 원리를 설명하고 있다. 포스코퓨처엠 제공

스피드 셔터에서 몇 걸음 이동하자 양극재 생산 라인이 나왔다. 광양 공장은 24시간 쉬지 않고 양극재를 만든다. 김 부공장장은 “양극재를 만드는 주요 공정은 양극재 중간재인 전구체에 리튬을 넣는 ‘소성’, 잔류 리튬을 제거하는 ‘수세’, 양극재와 전해액간 반응을 억제하기 위한 ‘코팅’, 양극활물질과 코팅재를 결합하는 ‘열처리’ 등”이라며 “이 단계가 끝나면 완성 양극재 제품이 나온다”고 했다.

'세계 최초 양산' 단결정 양극재 생산

포스코퓨처엠이 자랑하는 ‘단결정 양극재’ 라인도 둘러봤다. 단결정 양극재는 니켈, 코발트 등 원료를 하나의 입자 구조로 결합해 배터리 열 안정성, 수명 등을 기존 양극재 대비 높인 소재다. 포스코퓨처엠은 지난해 3월 국내 최초로 NCMA 단결정 양극재 양산을 시작했다. 단결정 양극재는 제조 과정에서 여러 공정이 추가되며 다결정 양극재 대비 상대적으로 높은 기술력이 요구된다. 김 부공장장은 “(보안상) 어떤 라인이 단결정 양극재라고 말할 수는 없지만, 2공장에 (기존 양극재 생산라인과) 같이 있다”고 말했다.

안기현 포스코퓨처엠 광양 양극재 품질섹션 안기현 리더가 품질분석실에서 로봇팔, 자동 정밀 계량 시스템으로 원료 및 제품을 검사하는 분석 자동화 설비를 시연하고 있다. 포스코퓨처엠 제공

포스코퓨처엠은 분석샘플 무인이송과 품질 분석 자동화를 활용, 양극재 품질을 유지·개선하고 있다. 안기현 포스코퓨처엠 광양 공장 양극재 품질섹션 리더는 “자동화를 통해 하루 300~500개에 달하는 양극재 샘플 품질을 검사한다”며 “총 이송 길이만 1㎞가 넘는다. 사람 한 명이 샘플 하나를 들고 다니는 것보다 훨씬 효율이 높다”고 강조했다.

품질 모니터링은 3시간 단위로 진행한다.

포스코퓨처엠은 오는 2030년 양극재 100만t을 생산하고 전체 매출은 43조원, 영업이익 3조4000억원을 달성하겠다는 계획이다.

김준형 포스코퓨처엠 대표이사는 “배터리 경기 회복 시기에는 약간의 의구심이 있고, 이에 따라 투자 계획은 약간 조정될 여지가 있다”면서도 "현재 수주 받은 물량에 대해서는 계획대로 투자할 것“이라고 했다.

[e-mail] 권준호 기자