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[배터리 전쟁⑤]K경쟁력?…"원료부터 리사이클링까지 선순환구조 갖춰야"

등록 2021-08-04 05:22:00 최종수정 2021-08-09 09:23:07

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보내는 내용	[배터리 전쟁⑤]K경쟁력?…"원료부터 리사이클링까지 선순환구조 갖춰야" [서울=뉴시스] 옥승욱 기자 = 배터리 전문가들은 K배터리 경쟁력을 유지하기 위해선 원료 확보부터 폐배터리 재활용까지 선순환구조를 갖추는게 시급하다고 입을 모았다. 특히 리튬, 니켈, 코발트 등 배터리 원료들을 값싸고 좋은 품질로 생산하는 것이 중요하다고 강조했다. 이 과정에서 산업계와 학계, 연구 분야(산학연)가 협력해 끊임없이 기술력을 높여야 한다고 조언했다. 선양국 한양대학교 에너지공학과 교수는 "배터리 생산을 위해선 원료가 필요하고, 셀업체에서 배터리를 생산하는 것으로 나눌 수 있다"며 "셀업체는 배터리를 잘 만들어야 하고, 양극재나 음극재 등 재료가 다른 나라의 품질보다 좋아야 한다. 더 중요한 것은 니켈, 리튬, 코발트 등의 금속을 싸게 확보해야 한다"고 말했다. 이어 "우리나라는 원료나 원자재가 나지 않는 국가라 원료가 무엇보다 중요하다. 리튬이나 특히 니켈이 중요한데 중국업체가 70~80% 시장을 확보하고 있다"며 "원료에서 중국업체하고 경쟁하기 위해선 같은 재료를 만든다 하더라도 원료를 싸게 하면 배터리 가격 경쟁력이 생긴다. 원료를 어떻게 싸게 생산할 수 있느냐가 중요하다고 보고 있다"고 부연했다. 선 교수는 원료 수급에 대한 해결책으로 광산 확보를 제시했다. 그는 "간단하게 광산을 가져가는 것이라 생각한다"며 "포스코가 리튬, 니켈 등을 생산하고 있는데 그정도 생산량으로는 국내에 필요한 원료를 공급하긴 어렵다"고 말했다. 원료 확보 이후에는 양극재, 음극재 등에서 성능이나 주행거리, 사용횟수 등이 오랜 기간 지속 가능한 좋은 재료를 만드는 것이 중요하다고 봤다. 선양국 교수는 "요즘 중국 업체 등도 무시 못할 기술력을 가지고 있다. 다른 업체들보다 뛰어난 소재 기술력이 필요하다"며 "배터리 업체에서는 경쟁력이 있도록 배터리를 파우치나 각형 타입으로 불량이 안나고 수율이 나오도록 생산해야 한다'고 조언했다. 폐배터리 재활용의 중요성에 대해서도 언급했다. 선 교수는 "폐배터리가 나오면 그 배터리에 리튬이나 니켈 등을 리사이클링 하는 기술이 개발돼야 한다"며 "지금까지 말한 것 전부가 K배터리 경쟁력을 위해 필요한 큰 그림"이라고 말했다. 품질 좋은 재료를 생산하기 위해선 산학연이 협력해 기술력을 높여야 한다고 했다. 선 교수는 "재료를 잘 만들기 위해선 산학연이 서로 협력을 잘해야 한다"며 "이런 선순환 구조가 갖춰져야 K배터리 경쟁력이 유지되지 않을까 생각한다"고 했다. 전기차 주행거리를 늘리는 것 또한 K배터리 경쟁력을 강화하는 또 다른 방안이라는 의견도 있었다. 조재필 울산과학기술원 에너지화학공학과 교수는 "가장 이슈되는게 리튬이온에서는 '전기차의 주행거리를 어떻게 늘릴 것이냐'"라며 "이를 해결하기 위해선 두가지 전략이 필요하다. 하나는 니켈함량을 늘리는 것이고 아니면 실리콘을 포함한 음극 소재를 개발하는 것"이라고 말했다. 이어 "이 두 방법을 통해 배터리 제조사들이 자체적으로 양산에 성공한다면 경쟁력 측면에서 상당한 의미가 있다"며 "특히 니켈 함량을 98% 이상으로 높인 배터리를 개발한다면 국내 배터리 3사가 압도적으로 선두에 나설 확률이 크다"고 덧붙였다. 니켈 함량을 높이는게 자동차 주행거리를 늘리는 가장 확실한 방안이라는게 그의 설명이다. 안전성 관련해서 분리막 기술의 업그레이드도 필요한 것으로 판단했다. 조재필 교수는 "현재 리튬이온 배터리 분리막엔 세라믹 코팅 기술이 적용돼 있는데 이것보다 한단계 나아간 기술이 필요하다"고 말했다. 실제 LG화학은 분리막의 표면을 세라믹 소재로 얇게 코팅해 안전성과 성능을 대폭 향상시킨 SRS(안전성 강화 분리막) 기술을 보유 중이다. 지속적인 R&D를 통해 분리막의 내열성을 더욱 높일 수 있는 차세대 코팅 기술 등도 추가로 확보했다. 탄소중립 등 친환경 정책이 강화되고 있는 만큼, 국내 배터리사들도 환경 규제를 잘 지켜야만 경쟁력을 유지할 수 있을 것이란 주장도 나왔다. 김민지 산업연구원 소재연구실 연구원은 "앞으로 배터리 소재의 친환경성, 배터리 공정의 환경성 개선 등이 이슈가 될 것으로 보인다"며 "배터리가 수송부문에서 탄소배출을 많이 줄여 일정 부분 기여했다 보는 시각도 있다. 그럼에도 공정이나 소재에 대한 환경성에 대해 개선할 수 있는 여지가 있는 것으로 보인다"고 말했다. ◎공감언론 뉴시스 [email protected] https://weekly.newsis.com

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[배터리 전쟁⑤]K경쟁력?…"원료부터 리사이클링까지 선순환구조 갖춰야" [서울=뉴시스] 옥승욱 기자 = 배터리 전문가들은 K배터리 경쟁력을 유지하기 위해선 원료 확보부터 폐배터리 재활용까지 선순환구조를 갖추는게 시급하다고 입을 모았다. 특히 리튬, 니켈, 코발트 등 배터리 원료들을 값싸고 좋은 품질로 생산하는 것이 중요하다고 강조했다. 이 과정에서 산업계와 학계, 연구 분야(산학연)가 협력해 끊임없이 기술력을 높여야 한다고 조언했다. 선양국 한양대학교 에너지공학과 교수는 "배터리 생산을 위해선 원료가 필요하고, 셀업체에서 배터리를 생산하는 것으로 나눌 수 있다"며 "셀업체는 배터리를 잘 만들어야 하고, 양극재나 음극재 등 재료가 다른 나라의 품질보다 좋아야 한다. 더 중요한 것은 니켈, 리튬, 코발트 등의 금속을 싸게 확보해야 한다"고 말했다. 이어 "우리나라는 원료나 원자재가 나지 않는 국가라 원료가 무엇보다 중요하다. 리튬이나 특히 니켈이 중요한데 중국업체가 70~80% 시장을 확보하고 있다"며 "원료에서 중국업체하고 경쟁하기 위해선 같은 재료를 만든다 하더라도 원료를 싸게 하면 배터리 가격 경쟁력이 생긴다. 원료를 어떻게 싸게 생산할 수 있느냐가 중요하다고 보고 있다"고 부연했다. 선 교수는 원료 수급에 대한 해결책으로 광산 확보를 제시했다. 그는 "간단하게 광산을 가져가는 것이라 생각한다"며 "포스코가 리튬, 니켈 등을 생산하고 있는데 그정도 생산량으로는 국내에 필요한 원료를 공급하긴 어렵다"고 말했다. 원료 확보 이후에는 양극재, 음극재 등에서 성능이나 주행거리, 사용횟수 등이 오랜 기간 지속 가능한 좋은 재료를 만드는 것이 중요하다고 봤다. 선양국 교수는 "요즘 중국 업체 등도 무시 못할 기술력을 가지고 있다. 다른 업체들보다 뛰어난 소재 기술력이 필요하다"며 "배터리 업체에서는 경쟁력이 있도록 배터리를 파우치나 각형 타입으로 불량이 안나고 수율이 나오도록 생산해야 한다'고 조언했다. 폐배터리 재활용의 중요성에 대해서도 언급했다. 선 교수는 "폐배터리가 나오면 그 배터리에 리튬이나 니켈 등을 리사이클링 하는 기술이 개발돼야 한다"며 "지금까지 말한 것 전부가 K배터리 경쟁력을 위해 필요한 큰 그림"이라고 말했다. 품질 좋은 재료를 생산하기 위해선 산학연이 협력해 기술력을 높여야 한다고 했다. 선 교수는 "재료를 잘 만들기 위해선 산학연이 서로 협력을 잘해야 한다"며 "이런 선순환 구조가 갖춰져야 K배터리 경쟁력이 유지되지 않을까 생각한다"고 했다. 전기차 주행거리를 늘리는 것 또한 K배터리 경쟁력을 강화하는 또 다른 방안이라는 의견도 있었다. 조재필 울산과학기술원 에너지화학공학과 교수는 "가장 이슈되는게 리튬이온에서는 '전기차의 주행거리를 어떻게 늘릴 것이냐'"라며 "이를 해결하기 위해선 두가지 전략이 필요하다. 하나는 니켈함량을 늘리는 것이고 아니면 실리콘을 포함한 음극 소재를 개발하는 것"이라고 말했다. 이어 "이 두 방법을 통해 배터리 제조사들이 자체적으로 양산에 성공한다면 경쟁력 측면에서 상당한 의미가 있다"며 "특히 니켈 함량을 98% 이상으로 높인 배터리를 개발한다면 국내 배터리 3사가 압도적으로 선두에 나설 확률이 크다"고 덧붙였다. 니켈 함량을 높이는게 자동차 주행거리를 늘리는 가장 확실한 방안이라는게 그의 설명이다. 안전성 관련해서 분리막 기술의 업그레이드도 필요한 것으로 판단했다. 조재필 교수는 "현재 리튬이온 배터리 분리막엔 세라믹 코팅 기술이 적용돼 있는데 이것보다 한단계 나아간 기술이 필요하다"고 말했다. 실제 LG화학은 분리막의 표면을 세라믹 소재로 얇게 코팅해 안전성과 성능을 대폭 향상시킨 SRS(안전성 강화 분리막) 기술을 보유 중이다. 지속적인 R&D를 통해 분리막의 내열성을 더욱 높일 수 있는 차세대 코팅 기술 등도 추가로 확보했다. 탄소중립 등 친환경 정책이 강화되고 있는 만큼, 국내 배터리사들도 환경 규제를 잘 지켜야만 경쟁력을 유지할 수 있을 것이란 주장도 나왔다. 김민지 산업연구원 소재연구실 연구원은 "앞으로 배터리 소재의 친환경성, 배터리 공정의 환경성 개선 등이 이슈가 될 것으로 보인다"며 "배터리가 수송부문에서 탄소배출을 많이 줄여 일정 부분 기여했다 보는 시각도 있다. 그럼에도 공정이나 소재에 대한 환경성에 대해 개선할 수 있는 여지가 있는 것으로 보인다"고 말했다. ◎공감언론 뉴시스 [email protected]

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