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화학·에너지


재벌 빅4 '전고체 배터리’ 위해 합종연횡하는 까닭은?

정의선, 이재용·구광모 등 만나 미래 자동차 승부수로 ‘전고체 배터리’ 낙점
리튬이온 대비 안정성 높고 고용량 가능…차세대 시장 주도할 '꿈의 배터리' 주목
국내 배터리3사 관련 연구 ‘잰걸음’, 해외에선 美·中 기업들 상용화 준비 중

 

[FETV=김창수 기자] 미래 배터리시장 선점을 향한 재계의 합종연횡이 활발한 가운데 ‘꿈의 배터리’로 불리는 '전고체 배터리'에 대한 관심이 뜨겁다. 정의선 현대차그룹 수석부회장은 지난달과 이달 각각 삼성SDI 천안사업장과 LG화학 오창공장을 방문했다. 이재용 삼성 부회장과 구광모 LG 회장을 잇달아 만나며 재계에서는 드물게 총수들과의 활발한 만남이 성사됐다. 정 부회장은 이 자리에서 배터리 부문 협력 방안을 논의하며 전고체 배터리에 대해 언급한 것으로 알려졌다.

 

전고체 배터리는 기존의 리튬이온 배터리 대비 폭발 위험성이 낮고 고용량 저장이 가능해 전기차 시장을 주도할 미래 기술로 꼽힌다. 국내 배터리3사(LG화학·SK이노베이션·삼성SDI)는 미국, 중국 등 해외 업체들과 더불어 치열한 개발 경쟁을 벌이고 있다. 다만 업계에서는 아직은 개발 초기 단계이며 양산까지는 시일이 걸릴 것으로 보고 있다.

 

정의선 현대차그룹 수석부회장은 지난 22일 충북 청주시 LG화학 오창공장에서 구광모 LG회장을, 지난달 13일에는 삼성SDI 천안사업장에서 이재용 삼성전자 부회장을 각각 만나 전기차 배터리 부문 협력 방안을 논의했다. 특히 이재용 부회장을 만난 자리에서는 차세대 전기차 배터리로 불리는 ‘전고체 배터리’에 대한 논의가 이뤄졌던 것으로 알려졌다.

 

 

전고체 배터리는 배터리 양극과 음극 간 이온을 전달하는 전해질로 액체 대신 고체 물질을 쓰는 배터리다. 현재 전기차 등에서는 리튬이온 배터리가 가장 많이 쓰인다. 리튬이온 배터리가 양극에서 나온 전기를 일으키는 리튬이온이 음극으로 이동하도록 돕는 역할을 하는 전해질을 지니는 것에 비해 전고체(All Solid) 배터리는 이름 그대로 전해질을 포함해 모든 부품이 고체 상태다.

 

리튬이온 배터리가 외부 충격, 온도 변화로 전해질 누수나 팽창 등의 변수로 화재 위험이 있는 것에 비해 전고체 배터리는 안전성이 높다. 전해질을 보호하는 별도 보호 회로, 온도 조절 장치도 필요 없어 관련 부품 부피를 줄이면서 남는 공간에 에너지 밀도를 높이는 재료를 추가할 수 있다.

 

현재 전고체 배터리에 대한 기술은 아직 ‘걸음마 단계’라는 것이 업계의 중론이다. 시계 등에 들어가는 초소형 전고체 배터리는 개발됐지만 전기차에 들어가는 대형 배터리는 기술 확보 어려움 등으로 인해 양산이 이뤄지지 못하고 있다. 한국·미국·중국 등 각국 업체들은 전고체 배터리 기술력 증진에 앞다퉈 힘을 기울이고 있다.

 

우리나라에선 올해 3월 삼성전자 종합기술원이 1회 충전에 전기차 800km 주행이 가능한 전고체 배터리 개발 소식을 알렸다. 일본은 도요타와 파나소닉이 2017년부터 협력하고 있으며 지난 달에는 배터리 합작사를 설립한 바 있다. 도요타-파나소닉 합작사는 전세계 전고체 특허의 40%를 차지한다.

 

미국 테슬라는 지난해 1월 전고체 배터리 개발기업 맥스웰테크놀로지를 2억1800만달러(약 2620억원)에 인수했다. 중국 칭다오에너지디벨롬먼트는 2년 전부터 10억위안(약 1700억원)을 투자해 전고체 배터리 생산 라인 구축을 준비 중이다.

 

다만 현재 리튬이온 배터리가 워낙 광범위하게 쓰이고 있고 아직 연구 초기 단계인 전고체 배터리의 상용화까지는 다소 시일이 걸릴 것이라는 것이 전문가들의 관측이다. 배터리업계의 한 관계자는 “현재 각국에서 전고체 배터리 연구가 진행되고 있지만 누가 우위에 있다고 할 정도는 아닌 초기 단계”라며 “제품의 양산까지는 최소 5년 이상의 시간이 걸릴 것으로 보인다”고 내다봤다.