GS칼텍스, ‘음극재’ 양산으로 이차전지 사업 본격화
연구조사본부
view : 23843
- 2월 28일 일본 최대 에너지 기업 JX NOE사와 합작 계약 체결
- 내년부터 연간 2,000톤 음극재 생산하고 지속적으로 확대 생산
- 음극재 생산으로 리튬이차전지 4대 핵심소재 모두 국산화 성공
GS칼텍스가 리튬이차전지 핵심소재인 음극재 사업을 본격화 한다.
GS칼텍스 허동수(許東秀) 회장은 오늘(28일) 도쿄에서 일본 최대 에너지 기업인 JX NOE(구, 신일본석유)사의 키무라 야수시(Kimura Yasushi)사장 등과 함께 리튬이차전지의 핵심소재인 음극재 사업에 대한 합작계약을 체결한다.
양사는 이번 체결을 통해 올해 연말까지 연산 2,000톤 규모의 음극재 공장을 경북 구미 산업단지에 건설하기로 합의한다. 이는 지난해 세계 리튬이차전지용 음극재 시장의 10%를 상회하는 규모다.
이미 경북 구미에는 지난해 3월부터 전기자동차 등의 보조전원으로 사용되고 있는 전기이중층커패시터(EDLC)용 탄소 소재를 세계 최대 규모인 연산 300톤씩 생산하는 ‘파워카본테크놀로지㈜(Power Carbon Technology)’를 양사가 합작으로 운영하고 있다.
바로 이 공장 인근부지에 음극재 생산공장을 연말까지 추가로 건설하여 내년부터 본격적인 양산에 들어갈 예정이며, 최근 급성장하고 있는 전기자동차와 신재생에너지 저장시스템 등의 시장상황을 고려하여 연산 4,000톤 규모 이상으로 확대하여 지속적으로 시장을 선도해 나갈 계획이다.
GS칼텍스가 이곳에서 생산할 음극재는 원유정제과정에서 발생하는 부산물인 코크스(Cokes)를 1000℃ 수준에서 열처리하여 만드는 소프트카본계 음극재로 지난 2007년 GS칼텍스가 국내 최초로 자체 개발에 성공한 제품이다.
허동수회장은 이날 축사를 통해 “최근 세계 각국의 가장 큰 관심사는 저탄소 녹색성장으로서 환경을 저해하지 않으면서 안전한 고효율 녹색에너지 개발에 전 세계가 총력을 기울이고 있다.”고 말하며 “차세대 대표적인 녹색에너지 사업인 리튬이차전지의 핵심소재인 소프트카본계 음극재 사업을 통해 세계적인 친환경 에너지 기업으로 발전해 나갈 것”이라고 강조했다.
올해 리튬이차전지의 세계 시장은 110억불 규모로 아직은 초기 시장형성 단계이지만, 2020년에는 750억불 규모로 연평균 24%씩 성장할 전망이며, 전기자동차는 올해 400억불에서 2020년 3,000억불 규모로 연평균 25%씩 성장이 예상된다. 따라서 앞으로 리튬이차전지는 IT, Mobile 및 전기자동차 시장에 없어서는 안될 중요한 에너지 저장장치로서 기하급수적인 성장을 거듭할 것으로 전문가들은 예상하고 있다.
리튬이차전지는 충전할 때 리튬이온을 받아들이는 음극재와 방전 시 리튬이온을 저장하는 양극재, 중간에서 리튬이온이 이동할 수 있도록 해주는 전해질 그리고 양극과 음극이 직접 접촉하지 않도록 분리시켜주는 분리막 등으로 구성된다. 이들 핵심소재의 원가는 전체 재료비 가운데 80%에 육박한다.
이 가운데 음극재는 그 동안 국산화를 시키지 못하고 대부분 수입에 의존해왔으나, 내년부터 GS칼텍스를 통해 본격 양산을 시작하면 양극재, 전해질, 분리막에 이어 리튬이차전지의 4대 핵심소재를 모두 국산화에 성공하게 되어 차세대 리튬이차전지 활성화에 더욱 박차를 가하게 될 전망이다.
양극재와 전해질의 국산화율은 각각 88%, 82%에 달하는 반면, 음극재는 리튬이온전지의 핵심소재 가운데 국산화가 가장 뒤쳐진 분야로 꼽힌다. 열처리 기술이 뛰어난 일본과 천연 흑연이 풍부한 중국 사이에서 국내기업들이 자리를 잡지 못한 탓에 국산화가 거의 이뤄지지 못했기 때문이다.
음극재는 소프트카본, 하드카본, 천연흑연 및 인조흑연으로 분류된다.
GS칼텍스가 생산할 소프트카본계 음극재는 기존의 흑연 음극재 대비 출력이 높고 충전에 필요한 시간이 짧다. 또 인조흑연에 비해 가격은 싸면서도 천연흑연보다 안정성이 높아 차세대 전기자동차용 배터리의 핵심소재로 각광받고 있다.
하드카본계는 출력과 장기신뢰성은 우수하나 가격이 비싸고, 천연흑연은 가장 저렴하지만 출력과 장기신뢰성이 낮다. 반면에 소프트카본계는 하드카본계와 유사한 용량과 출력을 보유하고 있으나, 가격 및 효율측면에서 우수하여 차세대 HEV(Hybrid Electric Vehicle)용도로 부상하고 있다.
한편, GS칼텍스는 올해의 경영목표를 지난해에 이어 ‘Bridge to the Future’로 정하고 고도화설비 등에 지속적인 투자를 집행하여 석유 및 석유화학사업 등 기존 주력사업의 경쟁력 강화함은 물론 음극재, 양극재, 연료전지, 박막전지 및 폐기물 에너지화 사업 등 미래 신성장 동력을 집중 육성하고 있다.