韓 '꿈의 배터리' 개발 속도…삼성 '파일럿 라인' 포스코 '소재 합작사'

경기 수원시 SDI 연구소 /사진=삼성SDI

차세대 전고체 배터리 시장 선점을 위한 한국 기업들의 움직임이 빨라지고 있다. 배터리 완제품을 생산하는 삼성SDI와 배터리 소재사업을 키우고 있는 포스코가 나란히 전고체 관련 신규 설비투자를 발표했다. 전고체배터리는 안전성을 높이고 전기차 주행거리를 획기적으로 늘릴 수 있어 '꿈의 배터리'로 불린다.


삼성SDI는 최근 경기 수원시 SDI연구소 내에 전고체배터리 전용 파일럿 'S라인'을 착공했다고 14일 밝혔다. 포스코홀딩스도 이날 디스플레이 소재·부품업체 정관과 설립한 합작법인(JV) '포스코제이케이솔리드솔루션(포스코JK솔리드솔루션)'이 고체 전해질 생산 공장 건설에 착수했다고 발표했다.

삼성SDI의 S라인은 6500㎡(약 2000평) 규모로 구축된다. 완공된 후에는 삼성SDI의 전고체 관련 전용 설비들로 채워질 예정이다. 전고체배터리 전용 극판과 고체전해질 공정설비, 배터리 내부의 이온 전달이 원활히 이뤄지도록 만들어주는 셀 조립 설비 등 신규 공법과 각종 개발 인프라 설비들이 들어선다.

삼성SDI는 독자적인 리튬금속 무음극 구조를 개발해 업계 최고 수준의 에너지밀도와 높은 안전성을 확보한 바 있다. 해당 기술은 세계적인 학술지 '네이처 에너지'에 소개되기도 했다. 삼성SDI는 국내 최초로 전고체배터리 시제품 개발에 성공하는 등 가장 많은 특허를 보유한 업체다. 양산 시점은 국내에서 가장 빠른 2027년으로 계획하고 있다.

포스코JK솔리드솔루션은 포스코(현·포스코홀딩스)와 정관이 각각 4:6 비율로 출자해 지난달 1일 설립됐다. 포스코홀딩스 투자금액은 258억원이다. 정관은 지난해부터 전고체 관련 기술을 확보하고 양산을 위한 준비작업을 진행해왔다. 이온 전도와 안전성은 높지만, 개발·생산이 어려운 황화물계 전고체 분야에서 경쟁력을 갖춘 것으로 평가된다.


포스코JK솔리드솔루션의 신설공장은 경남 양산에 들어선다. 완공은 올해 하반기다. 초기 연산량은 24톤이다. 전고체 분야가 형성 초기임을 감안하면, 글로벌 최고 수준의 고체전해질 생산능력이다. 포스코JK솔리드솔루션은 시제품 양산을 통해 글로벌 배터리사와 전고체배터리 공동개발을 추진하고 향후 시장성장 속도에 맞춰 생산능력을 확대해 나간다는 방침이다.

최윤호 삼성SDI 사장은 "S라인은 삼성SDI가 수익성 우위의 질적 성장을 이뤄 진정한 1등 기업으로 우뚝 서기 위한 초석이 될 것"이라며 "초격차 기술경쟁력과 최고의 품질을 확보하겠다"고 언급했다.

유병옥 포스코홀딩스 친환경미래소재팀장은 "전 세계적으로 친환경차 시장이 급성장하고 있으며, 전기차의 안정성 확보와 주행거리 향상 등이 업계의 핵심 이슈"라면서 "포스코그룹은 시장 변화에 선제적으로 대응하기 위해 이차전지소재 사업의 포트폴리오를 다변화하고 글로벌 경쟁력을 강화해 나갈 것"이라고 말했다.

/표=포스코홀딩스