[차세대 배터리를 꿈꾼다]"포스코케미칼, 양극재 하이니켈 96%까지 극대화"

④노권선 포스코케미칼 에너지소재연구소장

N90 이어 N96 생산 예정
배터리 용량 커져 주행거리↑

전 세계서 안정적 원료수급
제조공정 밸류체인도 강점

국내 유일 음극재 생산
충전속도 20분 단축 목표

노권선 포스코케미칼 에너지소재연구소장./윤동주 기자 doso7@

[아시아경제 오현길 기자] "고성능 전기차 2차전지에 쓰일 ‘N90(니켈 함량 90%) 하이니켈’ 양극재 양산 체제를 최근 완성했다. 니켈 비중을 더 높인 N96 양극재도 올 하반기 내 시험 생산을 시작하게 되면 하이니켈 양극재 기술의 최종 단계에 다가서게 될 것이다."

전기차 배터리의 핵심소재로 꼽히는 양극재에서 니켈 함량을 높이면 배터리의 용량이 커진다. 전기차 주행거리를 늘리기 위해서는 니켈 함량이 관건이다.

니켈 비중을 높이기 위해서는 특수한 생산 방식 뿐만 아니라 경쟁력있는 양산 체제를 갖춰야 한다. 노권선 포스코퓨처엠 에너지소재연구소장은 "보통 재료는 일반적인 대기에서 생산을 하는데 비해 하이니켈은 산소만 주어진 상태에서 생산을 해야 한다"며 "이산화탄소와 수분을 철저하게 없애는 것이 기술의 핵심"이라고 설명했다.

2차전지 소재 종합기업으로 재탄생한 포스코케미칼에서 소재 연구개발(R&D)을 진두지휘하고 있는 노 소장은 최근 서울 포스코센터에서 가진 인터뷰에서 소재 R&D의 핵심은 "한 발 앞선 기술 확보"라고 강조했다.

노 소장은 "현재 배터리 양산 체제를 보면 니켈 함량 80% 중반 양극재가 대부분이지만 전기차 대중화와 주행거리 증대를 위해 하이니켈 양극재를 주력 제품으로 삼고자 N90을 개발했다"면서 "고객사가 특정 소재를 필요로 할 때 이미 기술개발을 끝마치고 즉시 공급이 가능하도록 하는 것을 궁극적인 R&D의 목표로 삼고 있다"고 말했다.

그러면서 그는 포스코케미칼은 원료에서부터 2차전지 사업 전체를 아우르는 밸류체인을 완성했다는 것을 강점으로 꼽았다. 최근 미국 제너럴모터스(GM)가 포스코케미칼과 양극재 합작사 ‘얼티엄캠’을 설립한 이유 중에 이러한 잠재능력을 높이 평가했다는 설명이다.

[이미지출처=연합뉴스]

그는 "포스코 그룹 차원에서 세계 곳곳의 리튬, 니켈, 흑연에 선제적으로 투자, 광권을 확보하면서 안정적인 원료 수급이 가능하다"면서 "원료 단계에서부터 전구체, 활물질로 이어지는 제조 공정 전체에 대한 엄격한 품질 관리도 할 수 있어 경쟁업체들에 비해 앞설 수 있는 비결"이라고 설명했다.

포스코케미칼은 양극재 뿐만 아니라 국내 유일하게 음극재를 생산하고 있다. 천연흑연 저팽창 음극재와 인조흑연이나 실리콘 음극재까지 제품 다변화를 추진 중이다.

노 소장은 "충전속도와 수명을 늘린 전기차용 저팽창 음극재를 독자 개발해 GM에 공급하고 있으며 인조흑연은 올해 국내 생산을 시작했다"면서 "충전특성을 높이는 기술 개발중인데 소재의 조직구조를 변화시켜서 충전 속도를 개선할 계획"이라고 말했다. 현재는 배터리충전상태(SOC) 80%까지 40분 가량 걸리는데 이를 20분 내로 단축하는 것이 목표다.

노 소장은 R&D 역량을 강화하기 위해 "포스코와 포항산업과학연구원(RIST), 미래기술연구원에 이르는 연구 인프라를 갖추고 있다"며 "미래기술연구원과 RIST, 포스텍은 기초 선행기술 분야, 포스코는 리튬과 니켈 등 원료 분야, 포스코케미칼은 시장 주도형 기술과 공정 분야를 연구하며 협업하고 있다"고 말했다.

배터리 산업이 성장하면서 전문 인력 확보도 중요해지고 있다. 그는 "포스텍, 울산과학기술원(UNIST), 한양대, 대구경북과학기술연구원(DGIST)과 ‘이배터리(e-Battery) 트랙’ 협약을 체결하고 배터리 인재 양성에 나서고 있다"면서 배터리 연구에 관심이 있는 학생들에게 "에너지 분야를 전공하면서 전기화학, 재료쪽에 지식을 쌓으면 도움이 될 것"이라고 조언했다.

노권선 포스코케미칼 에너지소재연구소장./윤동주 기자 doso7@

오현길 기자 ohk0414@asiae.co.kr