아이엠 화성·안산 복합동박 공장 가보니…"이르면 하반기 양산"

경기 안산에 위치한 아이엠첨단소재 공장에 있는 복합동박필름 플레이트(전해도금) 장비의 모습. /사진제공=아이엠

지난 6일 오후 2시30분쯤. 경기 안산에 위치한 아이엠 (3,045원 ▼185 -5.73%)첨단소재 공장에선 복합동박필름 샘플 테스트가 한창이었다. 이날 아침 경기 화성공장의 스퍼터(진공증착) 장비에서 나온 4.5마이크로미터(㎛) 두께의 구릿빛 필름이 롤에서 풀리면며 40여미터(m)에 이르는 플레이트(전해도금) 장비 위로 올라갔다.

이곳에서 복합동박필름은 산화를 막기 위해 '전처리-도금-후처리-건조'의 네 단계 과정을 거친다. 완성 제품은 항온항습 구역에 보관된다. 올해 2차전지 음극재용 복합동박필름 사업에 나선 아이엠은 이처럼 화성과 안성공장에 각각 스퍼트와 플레이트 장비를 두고 시제품을 생산 중이었다.


이기영 아이엠 전무이사는 "아이엠은 복합동박필름 생산을 위해 스퍼터와 플레이팅 장비를 한 대씩 도입, 이르면 올해 하반기부터 복합동박 양산제품을 세계 최초로 출시할 계획"이라며 "내년 하반기에는 전통 공장이 가진 어떤 원가 구조보다 더 경쟁력 있는 제품이 나올 것으로 보고 있다"라고 밝혔다.

경기 화성에 위치한 아이엠첨단소재 공장에 있는 복합동박필름 플레이트(전해도금) 장비. /사진제공=아이엠

코스닥 상장사인 아이엠이 자회사인 아이엠첨단소재를 필두로 복합동박 시장 선점에 나섰다. 아이엠은 삼성전기에서 2006년 스핀오프(분사 독립)한 기업으로 VCM모듈과 스마트필름 사업을 주 사업으로 영위한다. 아이엠은 안정적이지만 수익성이 제한된 VCM모듈 사업의 한계를 극복하기 위해 복합동박이라는 신사업에 나섰다고 설명했다.

복합동박은 중국에서 2021년부터 이차전지 음극재인 전통 전해동박을 대체할 신소재 소재로 개발됐다. 기존 음극재 동박은 순도 99.5%의 구리로 구성돼 단위 면적당 중량이 무겁고, 동의 사용량이 많아 열전도율이 높은 것이 특징이다. 이 때문에 최근 전기차 화재 사건 등에서 기존 동박 사용에 대한 위기의식이 높아지기도 했다.


아이엠은 복합동박 시장 선점을 위해 지난 5월 탑맥에서 복합동박필름 최신 장비를 구입해 생산설비를 구축했다. 특히 안산공장에 있는 전해도금 장비는 세계 초장폭인 1350㎜ 수평식 도금 장비로, 4.5마이크로미터 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)를 기재로 사용해 양면을 1마이크로미터 전자동으로 도금할 수 있다.

두 공정을 거쳐 생산된 아이엠 복합동박필름은 두께 6.5마이크로미터, 폭 1.1미터 수준이다. 기존 동박 대비 중량은 약 75%, 원가는 약 50% 감소하는 특징을 가진다. 이에 더해 기존 배터리의 수명과 안전성에 영향을 미치던 덴트라이트와 핀홀(천공) 등 하자 문제를 개선하는 효과도 함께 갖고 있다.

아이엠의 복합동박필름 시제품. /사진제공=아이엠

최근 전기차 시장에서 캐즘(일시적 수요 둔화)에 대한 우려가 나오지만 복합동박 시장은 기존 동박을 대체하며 꾸준하게 성장할 전망이다. 중국 국해증권 자료에 따르면 복합동박 시장 규모는 2022년 1700억원에서 2025년 3조4000억원에 달할 것으로 예상된다. 시장이 연평균 271% 커지는 셈이다.

아이엠은 이르면 올해 하반기부터 본격적인 제품 양산에 돌입한다는 계획이다. 이를 위해 국내외 주요 대기업 및 방위산업 업체와도 미팅을 마쳤다. 현 공정에서 복합동박필름 시제품 생산과 테스트를 진행해 수율을 높이고 양산 제품 인증과 생산 표준 제정 작업에도 직접 참여해 초기 복합동박 시장을 선점한다는 계획이다.

해외 주요 기업과의 개발 협력을 통해 기술 경쟁력을 확보하고 시장 영향력도 넓혀가고 있다. 아이엠과 협력 중인 중국 동박 생산업체는 중국 내 동박 시장점유율 1위 업체인 눠더구펀(NuoDe)과 화촹(Huachuang) 등이다. 두 회사는 모두 세계 최대 이차전지업체 닝더스다이(CATL)와 비야디(BYD)가 직접 투자한 전지용 동박 주요 공급사다.