[영상] 전기차 화재, 난연성 소재로 차단 동화일렉트로라이트가 말하는 배터리 핵심소재 '전해질’

2021-04-06 장현민 PD

<자막원문> 이수환 기자: 안녕하세요. 디일렉 이수환입니다. 오늘은 동화일렉트로라이트의 이시준 사장님을 모시고 전해질 사업에 대해서 얘기 듣도록 하겠습니다. 안녕하십니까. 이시준 사장님. 이시준 사장: 안녕하십니까. 이수환 기자: 우선 전해질이라고 하면 배터리의 4대 핵심 요소로 굉장히 많이 알려져 있지 않습니까? 어떤 역할을 하는지 간단하게 소개시켜 주시죠. 이시준 사장: 실은 전기가 통하기 위해서는 전자의 이동이 있어야 되는데. 그 전자의 이동을 매개로 하는 것이 리튬금속이온입니다. 이온이 양극에서 음극으로 가면 충전이 되는 거고 음극에서 양극으로 돌아가게 되면 방전이 되는 거죠. 그러면서 전기가 흐르게 되는데. 그 리튬이온을 양극에서 음극으로 이동시켜주는 물질이 리튬이온입니다. 이수환 기자: 그럼 중간에 분리막을 잘 통과해서 양극에서 음극으로 이동하는 역할을 하는 게 전해질인 거죠? 이시준 사장: 그렇습니다. 이수환 기자: 전해질은 다른 양극재 · 음극재 · 분리막에 비해서 그 중요성이 상대적으로 덜 부각이 된 것 같은데. 전해질의 중요성에 대해서 한번 설명을 해주시죠. 이시준 사장: 실은 4대 소재라고 하지만 하나라도 없어서는 안 되는 물질이고. 사실은 양극에서 음극으로, 음극에서 양극으로 이동하는 건 모든 매개가 바로 전해액을 통해서 움직이는 부분들이기 때문에. 필수 소재이죠. 그리고 분리막이야 양극과 음극이 만나지 못하게 하는 부분들이지만 실은 이 모든 전기가 발생되는 메커니즘을 보면 이온, 즉 우리가 얘기하는 전해액을 통해서, 전해 물질이 리튬이온이 이동하는 부분들이기 때문에 아주 필수적이죠. 아울러서 배터리를 만드는 마지막 공정 안에 전해액을 넣게 됩니다. 제품 자체가 다 문제가 생길 수밖에 없는 거죠. 화학적으로는 그런 의미가 있고 공정적으로 그런 의미가 있다고 보시면 될 것 같습니다. 이수환 기자: 지금 동화일렉트로라이트는 파낙스이텍을 2019년에 인수해서 배터리 사업을 본격적으로 하고 있는 걸로 알고 있습니다. 어떤 차별화 경쟁력이 있을까요? 이시준 사장: 제가 아까도 콘퍼런스에서 잠깐 말씀을 드렸습니다만 복잡합니다. 복잡한데. 전해액이라는 것이 용매와 전해질과 그다음에 첨가제로 구성이 되어 있는데. 첨가제에 대한 개발, 첨가제의 역할들이 있습니다. 상당히 중요한 역할들이 있는데. 그 첨가제를 잘 개발해서 나름대로의 기술력을 갖는다는 부분이라든지, 안정성 부분, 출력 그다음에 저항. 이런 모든 것들이 첨가제의 메커니즘에 의해서 이루어집니다. 그래서 첨가제를 개발하고 그걸 특허화해서 자산화할 수 있는 그러한 역량. 그다음에 전해액이 양극과 음극의 타입에 따라서 또는 우리가 소위 얘기하는 원통형이다, 파우치형이다, 각형이다라는 배터리 타입에 따라서 전해액이 들어가고 있는 소재에 따라서 다 달라집니다. 달라지는 부분을 가장 적절한 포메이션으로 조합해서 공급할 수 있는 그러한 역량들이 필요한 거죠. 그래서 아까 말씀드렸듯이 그런 몰레큘러 디자인을 통해서 좋은 첨가제를 개발하는 것 그리고 전해액이 온도를 받는다든지, 열을 받는다든지. 여러 가지 화학적 반응에 의해서 계속 분해가 되기 때문에. 그 분해할 때 나오는 배터리 자체의 수명에 문제를 주는, 성능에 영향을 주는 그런 물질들이 나옵니다. 그런 물질들을 어떻게 잘 제어할 수 있느냐. 이런 전반적인 부분들이 있는데. 그런 것들이 조합되어 있는 게 아마 역량이라고 보시면 되겠죠. 이수환 차장: 지금 동화일렉트로라이트는 주요 거점에 공장을 운용 중이시거나 또 가동 예정인 걸로 알고 있습니다. 한번 소개를 해주시죠. 이시준 사장: 저희가 일단 아시아 쪽에는 물론 논산에 저희가 전해액 공장이 있습니다. 연산 1만톤 정도 되는 거고. 저희가 중국 천진에 두 개의 공장이 있습니다. 1공장이 있고. 1공장은 꽤 오래전에 만든 공장이고 작년에 준공이 된 것이 2공장입니다. 2공장은 캐파가 1만톤, 1공장은 3500톤. 총 1만3500톤 정도에 캐파를 갖고 있고. 또 하나는 말레이시아에 있습니다. 말레이시아 싱가폴 인근에 있는 조호바루 지역에 저희가 ‘세나이’라고 그러는데. 거기에 연산 1만톤의 전해액을 생산할 수 있는 거점이 있습니다. 아울러서 현재 헝가리에 전해액과 NMP 리사이클링 할 수 있는 설비. 공장을 짓고 있고. 전해액에 경우는 아마 7월 가동이 가능합니다. 7월에 가동이 가능하고. NMP 경우에 있어서는 최근에 물류 대란 때문에 약간의 이슈는 있습니다만 8월 정도. 한 달 정도의 기간을 두고 가동이 가능할 것으로 봅니다. 이수환 차장: 물류 대란은 수에즈 운하에 선박 좌초 때문에 물류 차질이 있었다는 말씀이시군요? 이시준 사장: 그것도 그렇고 최근에 코로나 사태. COVID-19 사태 이후에 갑작스럽게 경기가 풀리면서 한때 중국, 특히 중국을 위시로 해서 물류가 큰 이슈가 됐습니다. 그래서 물류 가격이 유럽 같은 경우에는 아시아에서 들어가는 게 다섯 배, 여섯 배씩 물류비용이 증가하고 컨테이너선을 확보하기에도 힘든 상황들이 있었어요. 그래서 수에즈 운하에 그 사건뿐만이 아니라 물류 대란으로 인해서 상당히 배를 잡기가 힘들어서 적기에 납기하는 게 어려움이 있습니다. 그래서 약간의 변동은 있지만 그래도 7월~8월에는 다 가동이 될 거라고 판단을 하고 있습니다. 이수환 차장: 지금 천진을 포함해서 말레이시아나 헝가리 쪽에는 제가 알기로는 삼성SDI라는 주요 고객사가 그쪽에 사이트가 있어서 그쪽에다가 공장을 지으신 것 같은데. 다른 미국 쪽도 투자를 검토하고 계신다고 얘기를 들었습니다. 이시준 사장: 지금 투자는, 법인은 일단 만들어졌습니다. 2월 달에 만들어졌고 현재 위치와 부지를 물색하고 있는 단계라고 보시면 될 것 같고. 저희들은 내부 계획으로는 2023년도에는 가동하는 것을 목표로 저희들이 투자를 신중히 검토하고 있다고 보시면 되겠습니다. 이수환 차장: 그러면 올해 내에 어쨌든 투자를 확정을 하시고 집행을 하셔야 전체적으로 맞게 되는 셈이네요. 이시준 사장: 상반기에 마무리 지을 겁니다. 상반기에 마무리 짓고 본격적인 건설에 대한 부분들은 하반기에 할 예정입니다. 이수환 차장: 지금 전 세계적으로 전기차에 대한 경기부양책이 많이 쏟아져나오면서 미국과 중국 간에 패권 다툼도 영향이 있지 않겠습니까? 미국이 자체적으로 여러 가지 전기차 산업에 대해서 인프라를 구축하고 있는데. 그런 부분도 많이 감안을 하시는지요? 이시준 사장: 실은 말씀드리기가 굉장히 조심스러운 부분들도 있습니다만 아마 아직 산업이 저는 아직 원년이 안 왔다고 생각을 하는 사람인데요. 이수환 차장: 전기차 배터리는 아직 원년이 아니다. 이시준 사장: 원년이 안 왔다고 생각을 하는데. 지금은 아마 자동차 업계나 아니면 배터리 업계나 모두들 어차피 대세는 전기차 쪽으로 간다고 하면 나름대로 산업을 아마 생각하지 않을 수는 없을 것이다. 저는 그렇게 봅니다. 그래서 최근에도 폭스바겐이 발표를 했습니다만 자동차 업체들도 나름대로의 전략적인 고민들을 하는 걸로 알고 있고요. 그리고 배터리 회사도 역시 어쨌든 이니셔티브는 줘야 되겠다는 상황으로 아마 미국은 진출을 할 거다. 저는 그렇게 보고 있습니다. 그래서 자동차 회사도 아마 배터리 산업에 들어오지 않을까라는 생각도 갖고 있고. 배터리 업체도 있고. 그리고 또 하나는 배터리를 저는 ‘삼국지’라고 부르는데. 한국과 중국과 일본 업체들이 주 업체인데. 아마 미국이라든지 유럽에서도 자체적으로 이부분을 그렇게 가게끔 놔두지는 않을 거다. 그렇게 저는 판단을 합니다. 움직임도 많이 있고요. 그래서 이 산업을 삼국에 전부 내주는 걸 안 할 거다라고 봅니다. 이수환 차장: 자동차라는 게 기간산업에 거의 정점에 와있는 완성품이기 때문에. 마치 반도체처럼 패권 다툼도 유럽이나 미국이 가만두지 않을 거라는 말씀이시군요. 이시준 사장: 네. 이게 듣는 사람에 따라서 아마 느끼는 게 다르겠지만 이게 EV 시장으로 가게 된다고 하면 엔진이 없다는 얘기죠. 모터하고 배터리가 있는 거죠. 차의 생명이 뭘까 따져보면 그게 메인이 될 거다. 저는 그렇게 판단을 합니다. 이수환 차장: 다들 전해질이라고 하면 어떤 액체 상태의 전해질을 많이 생각을 하지 않습니까? 그러면 이게 향후에 전고체 배터리가 되면 전해질 자체가 많이 위축이 되고 사라지는 게 아니냐라는 얘기도 있는데. 실제로는 그렇지 않다고 하는데요. 이시준 사장: 제가 볼 때는 물론 앞으로 차세대 배터리 개념으로 아마 개발은 될 겁니다. 개발은 되는데. 그동안에 셋업되어 있는 여러 가지 인프라 차원에서 본다고 하면 아마 적용되는 건 여러 가지 이유로 늦춰지거나 특수용도 쪽에서 아마 시작이 되거나 그렇게 판단을 합니다. 첫째로는 어쨌든 제가 이런 표현을 많이 쓰는데. 충전과 방전을 통해서 우리가 출력을 낸다는 건 전자의 이동이 자유로워야 되는 건데. 사람이 100미터를 공기 중에서 뛰는 사람과 물속에서 100미터를 뛰는 사람은 다르겠죠. 그러니까 전고체도 굉장히 핫이슈 중의 하나가 그런 부분들인데. 그걸 물리적인 방법으로 출력이나 용량을 늘리겠다는 얘기는 하지만 원칙적으로는 아마 이온의 이동들이 자유롭지 못 하기 때문에 상당한 한계가 있을 거다. 물론 세이프티가 중요하기도 하겠지만 세이프티 측면은 각종 디바이스를 통해서 많이들 커버를 하고 있고. 저희가 개발하고 있는 난연성 첨가제들도 있어서 그런 부분들은 상당히 완화가 될 거다. 다만 전고체 배터리를 쓰는 게 좋은 용도, 그런 쪽에는 아마 적용이 되기 시작할 건데. 지금 현재의 상황을 보게 되면 일단 제조 가격 자체가 굉장히 비쌉니다. 이수환 차장: 그렇죠. 아직까지는. 이시준 사장: 상업화가 되려고 하면 경제성이 있어야 된다고 판단을 하는데. 그러기에는 좀 어려움이 있지 않나 하는 생각이 들어요. 그래서 분명히 아마 와서 많은 부분을 차지할 거라고 생각을 합니다만 그 시기가 과연 언제 올 거냐라고 하는 부분에 대해서는 저도 퀘스천 마크이긴 한데. 늦어지지 않을까 생각을 합니다. 이수환 차장: 전해질 자체도 최근에 전기차 화재나 이런 게 많이 있었고. 또 배터리 내에 여러 가지 가연성 물질들이 많이 있지 않습니까? 전해질 자체도 가연성을 가지고 있는 물질이고요. 이쪽을 전문적으로 하시는 업체 입장에서 전해질 차원에서 배터리나 이런 여러 가지 필드 사고를 막을 수 있는 여러 가지 계획이나 이런 것들이 있는지요. 이시준 사장: 저희가 일단은 난연성 첨가제에 대한 연구를 많이 하고 있어요. 난연성이라고 하는 것은 소량이 들어갔었을 때 우리가 불이 난다는 건 인화되는 인화 물질이 있어야 되고 그다음에 열이 있어야 되고 공기가 있어야 되는 그런 부분들이 있는데. 그런 부분들을 잘 제어한다고 하면 문제가 생기더라도 그 상태에서 아마 꺼질 수 있게끔 아니면 그렇게 위험한 부분들로. 즉 인화성 물질의 가장 Key는 용매거든요. 용매가 인화되지 않게끔 첨가제를 통해서 그걸 제어한다든지 속도를 늦춘다든지 이러한 연구들이 되고 있어요. 그런 난연성에 대한 연구로 많이 제어가 되고. 최근에는 BMS 시스템이라고 하죠. 배터리 팩 쪽에서도 그런 안전성을 염두해두고 많은 개발들이 이루어지기 때문에. 물리적인 방법과 화학적인 방법을 잘 쓴다고 하면 많이 나아지지 않을까 저는 그렇게 판단합니다. 이수환 차장: 화학 전문가이신데 사장님께서는. 또 이쪽 외길만 계속 오랫동안 많이 하셨었고요. 어떻습니까 보시기에 제가 알기로는 첨가제는 ‘마법의 물약’이라고 부를 정도로 굉장히 제어역할을 많이 한다고 들었습니다. 동화일렉트로라이트에서 화학 쪽 첨가제나 이런 부분에 경쟁력을 갖춰나가시는 방향에 대해서 말씀을 해주신다면요. 이시준 사장: 일단은 첨가제에 대한 건 저희가 신경을 대단히 많이 쓰고 있어요. 저희가 아까 회사의 경쟁력 부분을 말씀을 드렸는데. 경쟁력을 갖출 수 있는 몇 가지 전략이 있는데. 그중에 하나는 첨가제 개발에 대한 역량을 높이고 그다음에 이쪽에 지속적으로 IP를 작업화하는 그런 부분들이 필요해서 몰레큘러 디자인부터 시작해서 저희들이 개발할 수 있는 인력들이 다수 포진이 되어 있습니다. 그래서 저희가 지금 중앙연구소를 건립을 하고 있는데. 그 역할을 하는 사람들이 모두 같이 모여서 첨가제 개발부터 적용까지 일괄로 할 수 있는 그런 시스템을 갖춰나가고 있습니다. 이수환 차장: 그러면 지금 동화일렉트로라이트에서는 올해 매출계획이나 향후 성장성에 대해서 말씀을 해주신다면. 이시준 사장: 성장성은 지금 우리가 여러 가지 리포트가 나오는 것들을 보면 25년도가 되면, 전해액 베이스로 보면 100만톤이 넘어갑니다. 100만톤이 넘어가면 100만톤의 전체적인 가격을 따져보게 되면 예를 들어서 킬로그램당 7불이든 8불이든 그런 정도를 예를 들어서 본다고 하면 상당한 사이즈가 되겠죠. 그래서 구체적으로 말씀드리기는 그렇습니다만 100만톤의 물량이 있고. 100만톤에서 동화일렉트로라이트가 얼마만큼의 마켓쉐어를 가져갈꺼냐라는 부분에 집중이 되어 있고. 초도에도 제가 말씀드렸습니다만 아직 원년은 안 왔다고 봐요. 매년 작년에 대비해서 올해도 그렇고 재작년 대비해서 작년도 그렇고. EV 시장은 40~50%씩 성장해나갔거든요. 그게 익스퍼랜션하게 더 올라갈 텐데. 아직은 전해액 캐파 대비해서 배터리 회사들의 수요는 많이 올라와 있다고 보여지진 않습니다. 다 지금 현재 투자하고 있는 단계이고 그 투자가 어느 정도 마무리가 되는 내년이나 2022년이나 빠르면 올해 말이라든지 이렇게 아마 물량들이, 수요들이 아마 올라갈 거라고 판단합니다. 그래서 저희는 내부적으로 2025년도에 최소한 4000억원 이상의 매출을 해야 되지 않을까 하는 희망 사항을 포함해서 저희 내부 타겟으로 갖고 있습니다. 그걸 위해서 지속적으로 투자를 해야 되겠죠. 이수환 차장: 그러면 지금 전해질 같은 경우에는 원료에 대한 리스크도 있다고 얘기를 들었습니다. 그래서 리사이클링에 대한 부분도 같이 염두를 두고 계시는 중이고요. 그러면 이 원료 리스크를 줄이기 위해서 어떤 대비를 하시는지 궁금합니다. 이시준 사장: 지금 가장 중요한 게 광물입니다. 리튬 소스죠. 양극은 다른 메탈 소스들이 있지만, 전해액 차원에서 보게 되면 전해액에서는 가장 중요한 게 리튬입니다. 리튬이 전 세계적으로 나오는 데가 주로 남미 쪽 아니면 중국 쪽이거든요. 남미 쪽은 아직 관련되어 있는 사업이 잘 확대되어 있는 상황은 아니고 중국은 상당히 잘 발달되어 있는 것 같아요. 실은 우리나라 같은 경우는 자원이 없으니까 다 외부에서 확보할 수밖에 없는 부분들이고. 그러다 보니까 리튬 가격 변동에 따라서 거기에 사용되는 솔트의 가격도 변동을 하는데. 이건 제가 재원 부분에서 말씀을 드렸습니다만 그런 서플라이체인 자체가 실은 한국에 양극재도 그렇고 특히 전해액 같은 경우에는 중국에 의존도가 대단히 높아요. 이렇게 가다가는 힘들겠다. 물량이 올라오고. 여러 가지 이유들이 있어서 내재화하는 방법들을 지금 깊숙이 검토를 하고 있습니다. 이수환 차장: 내재화를 하신다는 건 원료 자체에 대한 리스크를 줄일 수 있도록 여러 가지 리튬염이라든가 이런 걸 자체적으로 하시겠다는 건가요? 이시준 사장: 네. 만드는 부분까지 포함을 해서 내재화 부분을 아주 심각하게 고려를 하고 있습니다. 이수환 차장: 만약에 하게 된다면 언제까지라고 로드맵을 봐야 될 까요? 이시준 사장: 제가 최근 들어서 저희들이 어떤 가격의 급격한 변동에 따라서 인지를 했고. 물론 내재화에 대한 건 고민을 했습니다만 저희가 동화일렉트로라이트를 인수한 지 그렇게 오랜 시간이 안 됐기 때문에. 내부적인 시스템들을 안착을 시키고 고민을 해야 되겠다고 했는데. 리튬 가격이 급격히 상승을 했거든요. 상승을 해서 조금 속도를 내는데. “지금 언제다”라고 말씀을 드리기는 그렇지만 아마 상반기 내로는 의사결정을 하고 투자비를 확보해서 바로 진행을 해야 되지 않을까 하는 생각입니다. 그래서 로드맵을 정확하게 말씀드리기는 어렵지만, ASAP로 생각을 하고 있습니다. 이수환 차장: 알겠습니다. 오늘 이시준 사장님 모시고 동화일렉트로라이트의 전해질 사업과 미래전망에 대해서 말씀을 들었습니다. 감사합니다. 사장님. 이시준 사장: 감사합니다.