<자막원문>
진행 한주엽 디일렉 대표
출연 이수환 디일렉 전문기자
-오늘 뭐 얘기하실 겁니까?
“오늘은 삼성SDI의 소형 배터리에 대해서 얘기를 좀 해볼까 합니다.”
-제가 제목을 「삼성SDI 소형 파우치형 배터리 생산 공장을 확 바꾼다」라고 제가 적은 건 아니고요. 이제 줘서 이렇게 제가 올려놨는데 맨날 뭘 확 바꾼다고 그러니까요.
“배터리에서 뭔가를 공법이나 소재를 바꾸는 일은 그렇게 자주 일어나지는 않아요. 그래서 제가 “확 바꾼다”는 표현을 잘 쓰고 싶지는 않았는데. 왜냐하면 중대형 배터리에서 한 번 바꿨기 때문에 그래서 중의적인 의미로 한 번 더 반복한다라는 의미로 소형 배터리도 확 바꾼다라는 걸로 한번 달아봤습니다.”
-확 바꾼다라고 찾아보면 몇 개 있어서 제가 이제.
“1년에 한 번 씁니다.”
-우리가 유튜브로 한번 찍은 적 있죠? 대형 배터리의 생산 공정을 확 바꾼다. 근데 그 똑같은 거를 지금 소형에도 적용하겠다라는 거 아닙니까?
“소형에도 적용을 하는데 저희가 아마 이 기사는 제 기억이 맞으면 아마 2019년 한 2년도 전에 그런 기사를 썼고. 실제 그 제품이 양산이 된 건 작년부터 헝가리 공장에서 양산이 됐었고요. 지금 소형 배터리는 크게 두 가지가 있습니다. IT와 Non-IT. Non-IT는 원통형 배터리를 주로 얘기해요. 그러니까 전동공구 · 무선 청소기. 여러 가지 이제 IT 이런 툴들에서 많이 쓰는 거고 제가 지금 말씀드리는 소형 배터리는 IT용입니다. IT용이라 함은 스마트폰 태블릿 저희 지금 쓰고 있는 노트북 이런 거에 들어가는 배터리를 말하는 건데 이 IT용 소형 배터리의 제조 공법이 획기적으로 바뀔 예정에 있죠.”
-기존에는 어떻게 만들었는데요?
“어떻게 만들었냐면 일단 젤리롤을 씁니다.”
-젤리롤이 뭡니까?
“젤리롤은 배터리의 소재를 일종의 롤케이크처럼 말아준 걸 얘기하는 거죠. 롤케이크처럼 말아준 걸 얘기하는데. 그걸 말아서 어떤 통에 원통형이면 원통형 배터리에 넣고 그다음에 각형 배터리면 각형 배터리에 넣게 되는 거죠.”
-휴지 줘보세요.
“휴지를 한번 줘보시겠어요. 설명을 좀 쉽게 하려고 휴지를 가져왔는데. 책상에 휴지가 있으니까 묘하네요. 아무튼 휴지가 있는데 이 휴지가 설명하기 위해서 젤리롤이라고 보면 되는 거예요. 그러니까 젤리롤을 어떻게 만드냐면 분리막, 양극, 분리막, 음극 이런 식으로 교차해서 이제 끌어당깁니다. 끌어당겨서 이렇게 하나의 롤로 만들어주게 된 거예요. 원통형 배터리는 이 원 형태를 원통형 캔에 넣어주게 되고요. 각형은 사각형이잖아요. 그럼 어떻게 원통형에 들어가냐 이런 식으로 들어갑니다. 이런 식으로 삽입이 되는 거죠. 삽입이 되는 형태로 돼 있는 거죠.”
-근데 지금 말씀하실 텐데 제가 그냥 말씀드리면 그렇게 되면 이제 빈 공간들이 있으니까 용량을 다 못 채운다.
“두 가지 이슈가 있는데. 보시면 아무리 이걸 이렇게 해도 중간에 공간이 이제 비어요. 중간에 공간이 비게 되고 양 귀퉁이에 공간이 비기 때문에 이 남는 공간을 쓰지 못한다는 거에 대한 이슈가 있고요. 다른 하나는 소재를 돌돌 말아서 이렇게 집어넣었기 때문에 이 배터리가 부피 팽창이라는 게 존재합니다. 그래서 스웰링이라고 하죠. 우리가 배터리를 쓰다 보면 약간 오래 쓰면 부풀어 오르는 현상이 발생하잖아요. 그게 상대적으로 이 형태로 만들게 되면 더 심해요. 심하게 됩니다. 그래서 이 형태를 점진적으로 중대형 배터리 그러니까 우리가 흔히 얘기하는 파우치형 전기차에 들어가는 건 각형 배터리 같은 경우에는 이미 상당 부분 스태킹 방식으로 바꿨죠.”
-스태킹 방식이면 쌓는다.
“쌓는 형태로 바꾸게 된 겁니다.”
-어떻게 쌓는 겁니까?
“어떻게 쌓느냐 하면 이게 제가 모식도를 한번 보여드릴게요. 그러니까 예를 들어서 제가 지금 여기에 이미 만들어진 극판이 있다고 치죠. 극판은 특히 2가지가 있습니다. 양극이 있고 음극이 있습니다. 회사마다 좀 다르긴 한데 제가 지금 말씀드리는 방법은 LG에너지솔루션의 방식입니다. 통칭 이제 L&S(라미네이션&스태킹) 방식이라고 하는데 여기는 어떻게 만드냐면”
-붙여서 쌓는다.
“그렇죠. 여기 위에 일단 이걸 양극이라고 하죠. 이 위에 분리막을 미리 올려두는 겁니다. 미리 올려서 하나의 bi-cell을 하나 만듭니다. 이 셀을 만들게 되고요. 그다음에 똑같이 마찬가지로 음극이 있고 여기 위에 양극을 올려서 또 하나 라미네이션으로 해서 압착을 합니다.”
-음극 위에 분리막을 얻는 건가요?
“양극 음극에 둘 다 공히 붙이는 거죠. 분리막을 먼저 붙여두는 겁니다. 먼저 붙여두고 이 상태에서 스택을 하는 거예요. 그래서 라미네이션 압착을 한 다음에 쌓는다. 그래서 라미네이션&스태킹이라는 얘기를 하게 되고요.”
-양극 쌓는 박은 무슨 박입니까?
“알루미늄입니다. 알박이고요. 음극은 구리니까 동박이라고 하죠.”
-동박 만드는 회사들 그렇죠.
“그렇게 하게 되고요. 그러면 삼성SDI가 흔히 밖에서 얘기하는 마케팅 용어 ‘젠5’ 5세대와 SK이노베이션은 어떻게 스택을 했느냐 일단 이쪽은 전극 양극하고 음극을 따로 준비합니다. 따로 준비한 상태에서 이 상태에서 분리막을 이런 형태로 끌어들여요. 끌어들여서 지그재그로 쌓게 되죠. 지그재그로 쌓게 되니까 이거를 이제 모양이 ‘Z’다 그래서 Z-스태킹이라고 부르고 있습니다.”
-Z-스태킹을 지금 소형 배터리에 하겠다는 거잖아요.
“Z-스태킹을 하겠다.”
-기존에는 그냥 젤리롤을 말아서 넣었는데 Z-스태킹을 하면 스웰링 현상도 없어지고 없어진다?
“거의 줄일 수 있고요.”
-그리고 양 끝 귀퉁이하고 중간에 있는 공간에도 배터리 소재를 꽉꽉 채워 놓을 수 있기 때문에 용량이 늘어난다. 얼마나 늘어납니까?
“대략 중대형에서의 경험을 바탕으로 해서 10~15% 정도는 평균적으로 에너지밀도를 높일 수 있을 거고요. 그리고 이 와인딩 그러니까 젤리롤을 쓰게 되면 와인더가 필요한데 이게 필요가 없게 됩니다. 와인더. 이 와인더는 기존에 코엠(KOEM)이라는 업체 우리가 여러 번 예전에 말씀을 드렸는데 이 코엠이라는 업체에서 와인더를 이제 공급을 했었고.”
-삼성SDI에요?
“삼성SDI에 공급을 했었고 그다음에 스태킹 방식으로 들어가게 되면 공정이 이제 2개가 바뀌게 되니까 장비도 거기에 맞춰서 두 가지 장비가 신규로 들어가게 됩니다.”
-코엠이요? 거기는 비상장사죠?
“비상장사죠. 여기도 이제 조만간 상장을 준비하는 것 같습니다.”
-와인딩 장비 비중이 그렇게 큰 건 아니죠?
“와인더 장비가 아주 중요한 장비입니다. 원통형 배터리에서 아주 중요한 장비고요. 이 코엠이라는 회사는 저희가 예전에 잠깐 언급을 드렸는데 테슬라(Tesla)가 전적으로 이 회사에 의존을 하고 있어요. 이 와인더 장비를 권취기라고 하죠. 이 와인더 장비가 왜 만들기가 어렵냐면 아시겠지만 여기 소재를 돌돌 말아야 되잖아요. 돌돌 말아야 되는데. 이 안쪽은 이 원이 작고 바깥으로 갈수록 원이 커지잖아요. 이 안쪽에 작용하는 힘과 바깥쪽에 작용하는 힘의 토크 값이 달라요. 이거를 사람이 이렇게 말거나 기계가 말아도 여기 빈틈이 생겨요. 잘 정렬을 잘 시켜서 말아주기가 쉽지가 않거든요. 빠른 속도로. 그래서 이거를 균일한 토크 값과 어긋나지 않게 정렬해서 말아주는 기술이 아주 중요합니다.”
-그게 기술력이네요.
“이게 기술인데 이걸 제대로 만들 수 있는 기업이 현재로서는 국내에서는 코엠밖에 없는데 여기가 이제 테슬라의 선택을 받아서 이 회사에 전적으로 의존을 하고 있는 상황이죠. 테슬라도. 물론 중국에도 이 권취기를 만드는 회사가 일부 있습니다만 아직까지는 국내 코엠을 아직 따라가지는 못하는 것 같아요. 가격 대비 성능으로.”
-지금 이미 중대형에서는 지금 말씀하신 Z-스태킹 방식으로 파우치에 넣고 있고 지금 소형은 젤리롤을 쓰다가 이번에 지금 바꾼다는 거 아니예요?
“젤리롤을 쓰다가 이번에 바꾸게 되는데. 바꾸게 되면 우리가 이제 갤럭시나 아이폰이 새로 나왔을 때 배터리 용량을 보시면요. 애플은 공식적으로 배터리 용량 잘 얘기 안 하지만 배터리 용량이 어느 시점에서부터인가 더 이상 늘지 않아요. 왜냐하면 배터리 용량을 늘리게 되면 무거워지고요. 스마트폰의 크기를 키워야 되거든요.”
-그래서 큰 게 많이 나오잖아요.
“아주 심플합니다. 예를 들면 갤럭시S 시리즈라고 그러면 그냥 오리지널 갤럭시S 모델과 플러스 모델, 울트라 모델을 보면 면적이 화면 크기가 더 크잖아요. 그만큼 배터리를 더 많이 넣을 수 있기 때문에 그냥 배터리 용량이 커진 거지. 그 똑같은 면적에서 배터리 용량을 늘리는 것 자체가 혁신이거든요.”
-그렇죠.
“이게 아주 어려워요. 애플은 그럼 어떻게 하냐. 아주 인색하죠. 애플은 배터리 용량을 늘리는데. 대신에 매번 아이폰이 새로 나올 때마다 사용 시간이 늘어나는 건 전적으로 AP나 여러 가지 전력 소비량을 줄였기 때문에 가능했던 일이었죠.”
-어쨌든 근데 지금 삼성SDI의 소형에서 뭔가 그렇게 용량을 좀 늘리면 그거 받아서 쓰는 세트 제품에는 배터리 용량이 조금 늘어날 수도 있겠다는 정도를 기대할 수 있는 거죠?
“예를 들면 단적으로 말씀드리면 갤럭시S22가 지금 배터리 용량이 예를 들면 3000mAh이다 그러면 이 Z-스태킹 방식으로 바꾼 배터리를 넣었을 때는 3500~4000mAh까지 같은 면적의 배터리 용량이 더 늘어나니까 사용 시간이 늘어나게 되고 그만큼 차별화를 꾀할 수 있겠죠.”
-삼성SDI 전체 매출에서 소형 비중이 큰가요?
“그걸 여쭤보시는데 보통 삼성SDI의 실적에서 그걸 분간하지 않아요. 딱 2개만 얘기합니다. 에너지와 전자재료 이 2개만 얘기하기 때문에 그리고 제가 아까 처음부터 서두에 말씀드렸지만, 소형과 중대형이 있는데 소형 안에서 원통형이 있고 파우치가 있지 않습니까? 그것도 분리해서 얘기를 안 해요. 그래서 딱 꼬집어서 얘기하긴 어렵지만, 다만 업계 전반적으로 봤을 때 소형 IT 배터리가 부가가치가 높은 상품이긴 해요. 부가가치가 높습니다.”
-알겠습니다. 그러면 지금 생산 어디서 하고 있습니까?
“지금 삼성SDI의 소형 파우치 배터리는 크게 두 군데의 사이트가 있습니다. 하나는 천안에 있고요. 다른 하나는 톈진에 있습니다. 지금 천안은 통칭 내부적으로 M라인이라고 부르는데요.”
-모바일입니까?
“의미는 잘 모르겠어요. 의미는 잘 모르겠는데 M라인의 12개 라인이 존재하고요. 12개 라인을 지금 개조 작업을 좀 벌여서 노칭, 스택 장비로 신공법을 적용하는 중이고 이 천안 M라인에 앞서서 톈진의 파일럿 라인을 만들었어요. 이 파일럿 라인에 장비를 댄 업체가 누구냐 하면 중국의 잉허커지(赢合科技)라는 업체가 있습니다. 잉허커지(赢合科技). 이 업체가 삼성SDI의 차세대 소형 IT용 배터리 파일럿 라인에 장비를 넣었죠.”
-어떤 장비를 넣었나요?
“노칭, 스태킹 장비 둘 다 넣었습니다.”
-한국에 M라인 12개 라인도 지금 전환하고 있어요?
“개조 작업을 지금 일부 하고 있는 상황이고요. 언제 끝날지 모르겠어요. 이게 전략이 몇 번 바뀌었다고 하더라고요.”
-거기도 그러면 장비는 누가 넣었습니까?
“일단 잉허커지로 완전히 갈아엎게 되면 중간에 전략이 몇 번 바뀐 걸로 제가 이제 이해를 했는데.”
-그전에 대형에 Z-스태킹을 할 때는...
“필에너지가 넣었습니다. 그건 단독 공급으로 되어 있기 때문에. 왜 단독이냐 하면 생산 요소 기술을 삼성생산기술연구원에서 제공했거든요. 그렇기 때문에 다른 회사에 넣을 수가 없고요. 반드시 필에너지가 삼성SDI에만 공급을 해야 되고. 그 앞단에 있는 노칭 장비. 과거에는 젤리롤을 쓸 때는 레이저 노칭을 쓰다가 스택 방식으로 바꾸면서 프레스 노칭으로 바꿨어요. 이 프레스 노칭 장비는 피엔티가 넣었습니다. 중대형이 그렇다는 거고요.”
-소형은요?
“소형은 아직까지 확정이 되지 않았어요. 개조 작업만 지금 준비해서 좀 시작해 볼까 이런 단계에 와 있는 상황이고. 파일럿 라인은 아까 말씀드린 대로 톈진의 파일럿 라인만 현지 장비 업체인 잉허커지의 장비가 들어가 있는 상황입니다.”
-천안에 어떤 장비 업체가 노칭 장비를 넣고 어떤 장비 업체가 스태킹 장비를 넣었는지 한번 좀 살펴봐야 되겠네요.
“아주 높은 확률로 과거의 그냥 사례를 봤을 때 일단 스택 장비는 필에너지가 될 가능성이 매우 높고요.”
-중대형도 들어갔으니까.
“그리고 앞에 노칭이 관건인데 레이저 노칭이라면 당연히 필에너지 걸 써야 되겠지만 그렇지 않고 프레스 노칭으로 한다 그러면 필에너지의 협력업체가 하나 있습니다. 유일에너테크입니다. 왜냐하면 필에너지는 프레스 노칭 장비를 다루지 않아요. 그러니까 본인들이 프레스 노칭 장비를 외부에서 파트너를 찾았고 그 업체가 유일에너테크이고. 유일에너테크는 상장사지만 밖에서 봤을 때는 SK 매출이 거의 대부분을 차지하니까 SK가 그쪽에다가 장비를 많이 넣겠다고 생각하시겠지만, 사실은 삼성SDI의 소형 배터리용 노칭 장비도 유일에너테크가 일부 공급을 해오고 있었다라는 말씀도 드립니다.”
-노칭 장비가 물리적으로 자르는 거죠?
“그러니까 여기 이제 극판이 있는데 극판 플러스, 마이너스 극판이 있는데. 이 상태로는 그냥 사각형이고요. 이 상태에서 탭, 그러니까 밖에 외부에 연결할 수 있는 다리를 놔주는 거죠. 그러려면 잘라줘야 되거든요. 잘라주는 방식이 물리적으로 금형을 쓰면 프레스 노칭이고 레이저를 쓰면 레이저 노칭이 되는 거죠.”
-근데 그 기술이 별로 안 어렵나 봐요? 잉허커지라는 회사는 좀 큰 회사입니까?
“잉허커지가 이 업계에서는 굉장히 유명해요. 왜냐하면 LG에너지솔루션도 중국 난징 공장의 잉허커지 장비를 쓰고 있고요. 삼성은 2019년부터 R&D용 장비로 잉허커지 장비를 써오고 있었습니다. 그리고 잉허커지의 모기업이 상하이일렉트릭이라는 회사인데 그러니까 우리나라로 치면 LS산전 이런 큰 기업이에요. 그런데 이 상하이일렉트릭이 독일의 만즈(MANZ)라는 회사의 배터리 장비 사업부를 인수합니다. 거기서 기술을 많이 가져왔어요. 그러면 독일 만즈라는 회사는 어디가 많이 썼냐? 삼성SDI와 BMW가 이 회사 장비를 통해서 배터리를 과거 일부 만들어 왔었어요. 그러니까 원류 기술은 독일이었고 거기에 중국의 어떤 여러 가지 자본력이나 인력이 더해져서 잉허커지라는 회사가 국내 삼성SDI · LG에너지솔루션에 장비를 넣게 된 밑바탕이 된 겁니다.”
-국내 라인은 12개 라인 다 전환한다는 겁니까?
“원래 계획은 싹 다 들어내서 기존에 있던 12개 라인을 전부 톈진으로 보내고 비어 있는 공간에 전부 신공법을 쓸 계획이었어요. 근데 작년에 대표가 바뀌면서 전략이 일부 수정이 됐다고 합니다. 상황을 보고 투자를 하겠다는 건데 다만 여기서 팁이 있는데. 삼성SDI가 올해 실적 전망을 밝히면서 IT용은 일단 스마트폰 수요가 둔화됐기 때문에 거기서 공급하는 배터리가 절대적으로 줄어들 수밖에 없는 상황이에요.”
-스마트폰도 시장 자체도 둔화되고 있지만 삼성 'MX 사업부(Mobile Experience 사업부)'상황도 별로 안 좋죠.
“아시겠지만 이 ODM을 하면서 삼성SDI의 파이가 더 줄어들었어요. 지금 ATL이나 중국 BYD 같은 업체들이 삼성전자 ODM 폰에 배터리를 넣고 있단 말이죠. 삼성SDI의 포션이 점점 줄어드니까 올해 이제 일종의 승부수를 띄운 거죠. 고부가가치 소형 IT 파우치 배터리로 승부하겠다.
-용량이 꽉 찬.
“용량이 더 큰 걸로 차별화를 하겠다. 그리고 삼성전자 MX사업부 입장에서도 저쪽은 배터리 용량이 3000mAh일 때 우리만 4000~5000mAh면 같은 체적에서 차별화 포인트가 분명히 될 수 있거든요. 그리고 삼성SDI가 올해 소형 IT 배터리에 대한 전략을 밝힌 게 이제 메시지가 한 문장에 있습니다. “신제품 적기 출시로 주요 고객 퍼스트인을 추진하겠다.” 이 신제품 적기 출시가 뭐냐 무슨 신제품이냐 바로 이 신제품을 얘기하는 겁니다.”
-용량을 늘린.
“노칭, 스태킹. 적층 방식을 쓴 배터리.”
-두 가지네요. 어쨌든 삼성SDI 협력사에서 보면 소형 거의 물량이 엄청 크지는 않겠지만 바꾸는 그 라인에서 어떤 회사가 장비를 수주를 하느냐가 하나가 있겠고 또 한 가지는 소비자 관점에서 삼성... 이게 제대로 된다면 스마트폰, 삼성SDI 배터리가 들어가는 스마트폰의 용량이 늘어날 수 있다.
“용량이 이게 좀 문제가 있어요. 예를 들면 지금 삼성 MX사업부가 지금 적극적으로 미는 폰이 폴더블폰 아닙니까? 저도 폴더블폰을 쓰고 있는데 배터리 용량이 너무 적어요. 엄청 적습니다. 이거 굉장히 불만 사항 중의 하나예요. 여기에 배터리가 2개가 들어가 있습니다. 듀얼 배터리가 들어가 있는데 하나는 이제 한 직사각형으로 반쪽짜리가 들어가 있고 이쪽 하단에 큰 배터리가 들어가 있는데 이거 둘 다 합쳐도 그냥 일반 스마트폰보다 너무 적어요. 너무 적어요. 그래서 배터리가 굉장히 빨리 달고 배터리 용량을 늘려야 되는데 이거 본체를 확 키워야 되지 않습니까? 그러기는 좀 쉽지 않고 여러 가지 딜레마 상황이 좀 빠져 있는 거죠.”
-저희가 다음 주부터 이제 5시에 하겠습니다. 목요일 오후 5시부터 라이브 하는 걸로 하고요. 기자들끼리 얘기하는 거는 라이브로 하고 또 라이브 끝나고 나면 저희가 이제 멤버십으로만 공개되게 전환을 하니까 시간에 들어와서 그냥 봐주시면 좋겠습니다. 오늘 시청해주셔서 고맙습니다.
