전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 라이브
KYD 디데이
산업 재계·경영

속보

더보기

[단독] SK머티리얼즈그룹14, 고성능 실리콘 음극재 개발

기사입력 : 2023년12월28일 15:36

최종수정 : 2024년01월19일 13:11

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

내년 1분기 상업 생산 목표
고성능 실리콘 음극재 개발

[서울=뉴스핌] 신수용 기자 = SK가 실리콘 음극재 사업을 위해 합작한 미국의 그룹14이 포르쉐에 고성능 실리콘 음극재 공급을 추진중이다.

28일 관련 업계에 따르면 그룹14은 폭스바겐 자회사인 포르쉐가 설립한 배터리 제조업체인 셀포스(Cellforce)를 상대로 음극재 품질 테스트를 진행중이다. 품질테스트를 통과하면 그룹14과 합작법인을 설립한 SK머티리얼즈 그룹14이 실리콘음극재를 생산할 가능성이 제기된다. 

고성능 실리콘은 배터리 음극재 시장의 '게임 체인저'다.

실리콘 음극재는 실리콘 함량에 따라 15% 미만인 저함량과 15% 이상 고성능으로 나뉜다. 현재까지는 기술적 한계로 5~10%까지만 첨가했다. 국내에선 대주전자재료가 유일하게 실리콘 함량 5% 음극재를 상용화했고, 실리콘 함량 10%를 개발 중이다. SKC는 실리콘 함량 15% 미만 음극재를 내년 1월 생산할 예정이다.

◆ 폭스바겐 이어 삼성SDI·현대차 추가 수주 가능성

타이칸 GTS. [사진=포르쉐코리아]

SK머티14(SKMG14)은 고성능 실리콘 음극재 개발에 성공해 국내외 배터리 및 완성차 업체들과 제품 인증 과정에 있다. 

SKMG14는 미국 배터리 소재 기업인 그룹14테크놀로지스(그룹14)과 SK㈜머티리얼즈의 합작회사다. SK가 SKMG14 지분 75%를 보유하고 있다. SK는 지난 2021년 12월 SK㈜머티리얼즈 지주사업 부문을 흡수합병했다.

SKMG14이 대량 양산을 목표로 하는 실리콘 음극재는 현재 포르쉐 배터리 셀 메이커인 셀포스 그룹(Cellforce Group)에 그룹14이 생산한 샘플을 보내 제품을 인증받는 과정에 있다.

셀포스는 포르쉐와 독일의 배터리 셀 전문 업체 커스텀셀즈와 합작회사로 포르쉐에 실리콘 음극재가 탑재될 가능성이 있다. 폭스바겐 그룹은 이미 전기 스포츠카 '포르쉐 타이칸' 배터리에 실리콘 음극재를 적용했다. 배터리 내재화에 나선 폭스바겐에 배터리 4대 핵심 소재 중 하나를 공급하는 셈이다.

수주처는 확대될 가능성이 높다. 테슬라, 현대자동차, 제너럴모터스(GM), 포드, BMW 등 완성차 업체들은 실리콘 음극재 배터리를 탑재하거나 탑재할 계획이다.

배터리 업체들도 마찬가지다. 삼성SDI는 젠(Gen)5에 실리콘 함량 5% 내외 음극재를 사용했다. 젠5는 BMW의 차세대 전기차 등에 탑재된다. SK온은 포드 모델에 7% 함량 제품을 적용하고 10% 이상으로 높는 기술 개발을 진행하고 있다.

◆ 실리콘 음극재 승패, 공정단순화, 수율이 관건

실리콘 이미지. [사진=LG에너지솔루션]

SKMG14의 실리콘 음극재 제1공장은 시운전 중으로 내년 1분 상업 가동 예정이다. 이 공장은 경북 상주 청리일반산업단에 위치해 있다. 제1공장은 SK의 첫 실리콘 음극재 공장으로 2022년 1월 착공해 올해 9월 준공했다.

SKMG14은 아직 매출은 없지만 품질 테스트를 통과해 대량양산이 가능해지면 적극적인 투자와 함께 생산규모를 확대해 나갈 방침이다. SKMG14은 2025년까지 1조1000억원을 투자할 예정이며 연간 2000t 규모(전기차 10만~20만대에 사용)의 실리콘 음극재 생산을 목표로 하고 있다.

 

중국이 지난 12월 1일부터 흑연 수출 통제에 나서면서 대안으로 실리콘 음극재에 대한 관심이 높아지고 있다. 실리콘으로 음극재를 만들면 기존의 흑연을 주원료로 하는 음극재 대비 에너지밀도를 4~10배 정도 높일 수 있다. 실리콘 함량이 높을수록 전기차의 주행거리는 늘고 충전 시간은 짧아진다.

다만 실리콘 음극재의 단점인 비싼 가격을 낮추고 팽창을 억제하기 위해 공정을 단순화해 생산 단가를 낮추고 수율을 높이는 등 연구·개발 단계를 넘어서는 게 최종 과제다.

SKMG14 관계자는 "현재 협의중인 고객사는 영업비밀로 밝히기 어려운 부분"이라며 "우리나라에서 최초로 만드는 소재인 만큼 시운전을 꼼꼼히 진행하고 있다"고 말했다.

aaa22@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
광복군, 일본군 무장해제 "항복사실 모르느냐? 변상문의 '화랑담배'는 6·25전쟁 이야기이다. 6·25전쟁 때 희생된 모든 분에게 감사드리고, 그 위대한 희생을 기리기 위해 제목을 '화랑담배'로 정했다. 우리는 그들에게 전의(戰意)가 없는 것을 보이기 위해 기관단총을 모두 어깨에 걸쳤다. 그러고도 만일을 위해서 각각 산개하면서 뛰어내리기 시작했다. 드디어 내 차례가 왔다. 몸을 날렸다. 아. 그때 그 바람 냄새, 그 공기의 열기, 아른대는 포플러의 아지랑이, 그리고는 아무것도 순간적이었지만 보이지 아니했다. 그러나 어쩐 일인가? 우리 주변엔 돌격 태세에 착검한 일본군이 포위하고 있었다. 워커 구두 밑의 여의도 모래가 발을 구르게 했다. 코끼리 콧대 같은 고무관을 제독총에 연결한 험상궂은 방독면을 뒤집어쓴 일본군이 차차 비행기를 중심으로 원거리 포위망을 좁혀오고 있었다. 너무나도 위험한 상황이었다. 이것이 그리던 조국 땅을 밟고 처음 맞은 분위기였다. 동지들은 눈빛을 무섭게 빛내면서 사주경계를 했다. 그러나 아직 기관단총을 거머쥐지는 아니했다. 여의도의 공기가 움직이지 않는 고체처럼 조여들어 왔다. 뿐만 아니었다. 타고 온 C46형 수송기로부터 한 50여m 떨어진 곳의 격납고 앞에는 실히 1개 중대나 되는 군인들이 일본도를 뽑아 든 한 장교에게 인솔되어 정렬해 있었다. 그 앞에는 고급장교인 듯한 자들이 한 줄 또 섰고, 장군 몇 명도 있는 듯했다. 그러나 무엇보다도 8월 18일 한낮의 그 뜨거운 여의도 열기가 우리를 더욱 긴장시켰다. 격납고 뒤에까지 무장한 군인이 대기하고 있었다. 중형전차의 기관포도 이쪽을 향하고 있었다. 환호하는 광복군. [사진= 국사편찬위원회] 비행장 아스팔트 위엔 한여름의 복사열이 그 위기의 긴장처럼 이글대고 있었다. 어느새 우리는 땀에 젖어 있었다. 기막힌 침묵이 십여 분이나 지났다. 그러나 그들은 어떤 행동도 취해 오지 않았다. 마침내 우리가 발걸음을 옮겼다. 우리는 일본군 고급 장교들이 늘어선 쪽으로 한걸음 씩 움직였다. 각자 산개, 조심하라! 누군가가 이렇게 나직하게 말했다. 서해 연안으로 비행기가 고도를 낮출 때 누군가가 유서를 쓰던 일이 이 순간 내 머릿속에서 상기되었다. 일본군 병사들은 우리가 다가서자 의외로 포위망을 풀 듯이 비켜섰다. 우리는 아직 기관단총을 어깨에 멘 그대로였다. 일본군이 길을 열어주자, 그들도 일본군 육군 중장을 선두로 한 장교단이 우리 쪽으로 오기 시작했다. 그가 바로 조선주차군사령관 죠오쯔끼(上月良夫)였다. 쬬오쯔기는 그의 참모장 이하라 소장과 나남 사단장과 참모들을 뒤로 거느렸다. 우리도 좌우로 벌려 섰다. 쬬오쯔기가 「나니시니 이라시따노?(무슨 일로 왔소?)」말문을 열었다. 퍽 야무지게 보였다. 우리는 말 대신 영등포 상공에서 뿌리다 남긴 선전 전단을 내밀어 주었다. 우리의 임무가 일본어와 우리말로 적힌 전단이었다. 거긴 또 우리가 이렇게 들어오게 된 사연도 적혀있었다. 우리는 한 장씩 그 전단을 다른 일본군 장교들에게 나누어 주었다. 쬬오쯔끼는 이를 받아 읽고, "일본은 정전만 한 상태이니 일단 돌아갔다가 휴전 조약이 체결된 다음에 재입국하라"라고 말했다. 그러면서 은근히 위협했다. 자기네 병사들이 꽤 흥분되어 있으니, 만약 돌아가지 않으면 그 신변 보호에 안전책임을 지기가 어렵다는 분위기라고 했다. 이에 이범석 장군이 "네 놈들의 천황이 이미 연합국에 무조건 항복한 사실을 모르느냐? 이제부터는 동경의 지시가 필요 없다는 것을 알아야 한다"라고 맞섰다. 그러나 쉽사리 양보하지 않았다. 옥신각신 말이 몇 번 건너 왔다 갔다. 갑자기 쬬오쯔끼는 한 일본군 대령에게 일을 처리하라고 지시했다. 그러면서 그는 동경서 손님이 오기로 되어 있어 마중을 나와 있던 참이란 말을 하고는 물러가 버렸다" 이범석 장군은 일본군 측에 "조선 총독을 만나 담판 짓겠다'라고 요구했으나 거절당했다. 일본군 무장해제 임무를 띠고 국내로 들어 온 '광복군 국내정진군'은 아무런 소득도 올리지 못한 채 다음 날 8월 19일 14:30분 여의도 기지를 이륙하여 중국으로 돌아갔다. 광복군은 미군정이 시작되고 나서 한참이나 지난 다음에 개인 자격으로 귀국할 수밖에 없었다. 조짐이 좋지 않았다. / 변상문 국방국악문화진흥회 이사장   2025-09-29 08:00
사진
중국 전기차 주행거리 두배 증가 배터리 개발 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국이 에너지 밀도를 두 배 증가시킬 수 있는 전고체 배터리를 개발해 낸 것으로 나타났다. 중국 칭화(淸華)대학 화학공학과의 연구팀은 '음이온이 풍부한 용매화 구조 설계'를 개발해 냈으며, 이를 기반으로 불소 함유 폴리에테르 전해질을 성공적으로 만들어냈다고 중국 관찰자망이 30일 전했다. 해당 연구 성과는 논문 형식으로 국제 학술지인 네이처에 등재되었다. 연구진이 만들어낸 폴리에테르 전해질은 고체이며, 연구팀은 해당 전해질을 사용하여 전고체 배터리를 제작했다. 제작된 전고체 배터리는 604Wh/kg의 에너지 밀도를 기록했다. 이는 현재 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도가 150~320Wh/kg인 점을 감안하면 에너지 밀도가 두 배 이상 높아진 것이다. 동일한 무게의 배터리이지만 해당 전해질을 사용한 전고체 배터리는 두 배 이상의 전력을 충전할 수 있는 셈이다. 이론적으로 전기차의 1회 충전 주행 거리가 두 배 증가할 수 있게 된다. 현재 500km가량을 주행할 수 있는 전기차가 1000km를 주행할 수 있게 된다. 해당 전고체 배터리는 안전성 테스트도 통과하였다. 못을 박아도 화재와 폭발이 일어나지 않았다. 또한 120도의 높은 온도의 박스 안에 6시간 동안 방치되었지만, 연소나 폭발이 일어나지 않았다. 또한 500회 이상 충방전을 거치면서도 에너지 저장 용량은 안정적으로 유지되었다. 연구진이 만들어낸 전고체 배터리가 상용화된다면 많은 분야에서 활용이 가능해진다. 전기차의 주행 거리는 두 배 증가하며, 드론의 비행 거리도 두 배 증가하게 된다. ESS(에너지저장장치) 역시 부피당 저장 용량을 크게 끌어올리게 되며 ESS 소형화가 가능해진다. 칭화대 연구진이 개발한 전고체 전해질의 도식도 [사진=네이처 캡처] ys1744@newspim.com 2025-09-30 10:35
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
기사제목
기사가 번역된 내용입니다.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동