포스코퓨처엠(대표이사 엄기천)이 SK온과 LFP(리튬·인산·철) 양극재 대규모 공급계약을 체결했다.

지난 달 국내 배터리社와 19만톤 규모의 LFP 양극재 장기 공급 합의 이후 연이은 대형 계약으로 LFP 시장 진출을 본격화하고 있다.

포스코퓨처엠은 그간 SK온에 음극재를 공급하며 협력을 지속해왔으며, 이번에 처음으로 양극재 공급계약까지 체결함으로써 협력관계를 한층 강화할 계획이다. 또한 이번 계약 체결을 통해 포스코퓨처엠은 국내 배터리 3사 모두에 양·음극재를 공급하게 되어 고객 포트폴리오를 확대하고 중장기 성장 기반을 더욱 공고히 하게 되었다.

22일 체결한 계약은 2027년부터 2029년까지 3년간 약 1.1조원 규모로, 양사 합의에 따라 2년 추가 공급계약 연장이 가능하다.

LFP 배터리는 NCM(니켈·코발트·망간), NCA(니켈·코발트·알루미늄) 등 삼원계 배터리에 비해 출력은 낮지만 가격 경쟁력과 긴 수명이 강점이다. 최근 AI용 데이터센터 증설 등으로 전력 수요가 급증하면서 안정적인 전력 공급을 위한 ESS용 LFP 배터리 수요가 확대되고 있다. 전기차 시장에서도 보급형 모델을 중심으로 LFP 배터리 채택이 늘어나는 추세다.

포스코퓨처엠은 기존 삼원계(NCM·NCA) 중심의 포트폴리오에 LFP 양극재를 추가해 고객 수요에 적극 대응하고 있다. 최근 포항 공장 하이니켈 양극재 생산라인 일부를 LFP 양극재 생산라인으로 전환 완료했고 올해 말부터 양산공급을 개시할 예정이다. 포스코퓨처엠은 추가 수주에 맞춰 라인을 추가 전환해 생산능력을 지속 확대할 계획이다.

또한 포스코그룹 차원의 원료공급망 협력을 통해 향후 아르헨티나 염호 리튬을 활용한 신공법을 적용해 원가 경쟁력과 품질을 더욱 높인 LFP용 양극재를 생산, 공급할 예정이다.

포스코퓨처엠은 글로벌 무역규제에 대응할 수 있는 공급망과 기술력, 다양한 제품 포트폴리오를 바탕으로 주요 배터리·완성차社와 양·음극재 공급 협의를 지속 중이다. 올해 3월에는 글로벌 완성차사와 1조원 규모의 인조흑연 음극재 장기 공급계약을 체결하고, 약 3,570억원을 투자해 베트남에 인조흑연 음극재 공장 신설을 추진하는 등 생산능력 확대에도 속도를 내고 있다. 전북 새만금 국가산업단지에 건설중인 천연흑연 음극재 중간 원료인 구형흑연 가공 공장은 2027년 초에 시운전에 돌입해 하반기 준공 및 본격 양산할 계획이다.

포스코그룹은 지난 7월 미래 성장전략을 발표하며 ▲산업자원(철강) ▲전략자원(리튬, 양·음극재, 희토류 등) ▲에너지자원(LNG, 신재생에너지)을 아우르는 ‘트리플 코어(Triple-core)’ 체제를 구축하고, ‘국가대표 핵심자원 공급자’로 도약하겠다는 비전을 제시한 바 있다.

이에 발맞춰 포스코퓨처엠은 초격차 기술을 바탕으로 사업 경쟁력을 높이고 시장을 확대해, 그룹 전략자원의 한 축인 양·음극재 사업에서 글로벌 선도사로 도약한다는 방침이다.

▲ 포항 영일만 4산단에 위치한 포스코퓨처엠 포항 양극재 공장 전경. 최근 포항 공장 하이니켈 양극재 생산라인 일부를 LFP 양극재 생산라인으로 전환 완료했으며, 고객사 수주에 맞춰 라인을 추가로 전환해 생산능력을 지속 확대할 계획이다.

AI는 단순히 새로운 기술을 넘어 산업의 지형을 바꾸고, 우리가 일하고 소통하는 방식까지 재정의하고 있습니다. 이러한 변화 속에서 ‘정확하고 핵심적인 정보를 얻는 능력’은 그 어느 때보다 중요해졌는데요.

‘Q&AI’에서는 평소 궁금했던 배터리 관련 지식과 정보를 AI에게 직접 물어봅니다. 배터리·전기차의 기술과 트렌드를 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 핵심만 딱 짚어드릴게요. 오늘의 질문은 ‘일상 속 기기들의 배터리를 어떻게 관리하고 폐기해야 할까?’입니다. 함께 알아볼까요?

같은 리튬 이온 배터리라도 기기마다 쓰는 방식이 달라, 신경 써야 할 부분도 조금씩 다른데요. 기기별로 일상 사용과 장기 미사용 시 배터리 관리법을 살펴보겠습니다.

배터리는 에너지를 저장하는 소재지만, 버릴 땐 안전과 자원 순환을 함께 생각해야겠죠? 특히 배터리가 압력이나 충격을 받으면, 분리막이 손상되면서 화재나 폭발로 이어질 수 있기 때문에 일반쓰레기나 재활용쓰레기로 버리면 안됩니다.

스마트폰·태블릿·보조배터리 같은 소형 기기는 주민센터나 아파트 단지에 있는 폐배터리 수거함 또는 가전 매장의 무상 수거 서비스를 이용하세요. 수거 방법은 지자체와 제품 유형에 따라 다를 수 있으므로 배출 전 확인하는 것이 좋습니다. 보조배터리처럼 단자가 노출된 제품은 테이프 등으로 단자를 절연하면 화재 예방에 도움이 됩니다.

배터리가 부풀었거나 파손·누액·이상 발열이 발생한 경우에는 충전하거나 누르지 말고, 일반 수거함에 넣지 마세요. 주변의 가연물을 치운 뒤 제조사 서비스센터나 지자체에 처리 방법을 문의해야 합니다. 연기나 화재가 발생하면 직접 옮기지 말고 즉시 안전한 곳으로 대피해 119에 신고하세요.

전기차 배터리처럼 큰 배터리는 폐차 시 정해진 절차에 따라 회수됩니다. 완전히 못 쓰게 된 게 아니라 남은 용량으로 ESS* 등에서 다시 쓰이는 경우도 많습니다.

더 이상 재사용이 어려운 배터리는 분해 과정을 거쳐 리튬, 니켈, 코발트 같은 금속을 뽑아냅니다. 이렇게 회수된 금속은 다시 양극재를 만드는 원료로 쓰이면서 자원이 순환됩니다.

*ESS(Energy Storage System) : 생산된 전력을 저장했다가 필요한 시점에 공급하는 시스템으로, 발전·송전부터 최종 소비처까지 다양한 분야에서 활용됩니다.

※ 이 콘텐츠는 포스코퓨처엠 뉴스룸 ‘퓨처엠스토리’ [Q&A] 배터리 관리/폐기법를 토대로 제작되었습니다.

AI는 단순히 새로운 기술을 넘어 산업의 지형을 바꾸고, 우리가 일하고 소통하는 방식까지 재정의하고 있습니다. 이러한 변화 속에서 ‘정확하고 핵심적인 정보를 얻는 능력’은 그 어느 때보다 중요해졌는데요.

‘Q&AI’에서는 평소 궁금했던 배터리 관련 지식과 정보를 AI에게 직접 물어봅니다. 배터리·전기차의 기술과 트렌드를 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 핵심만 딱 짚어드릴게요. 오늘의 질문은 ‘배터리를 완충한 뒤에도 충전기를 계속 꽂아둬도 괜찮을까?’입니다. 함께 알아볼까요?

스마트폰 배터리는 보통 500회 정도 완충과 방전을 반복하면 초기 용량의 80% 안팎까지 줄어듭니다. 여기에 매일 100% 상태로 몇 시간 방치하는 습관이 더해지면, 용량이 떨어지는 시점이 훨씬 앞당겨집니다.

전기차 배터리도 원리는 같습니다. 하지만 정교한 냉각 시스템으로 온도를 낮게 유지하고, BMS(배터리 관리 시스템)가 실제 충전 상한을 안전하게 제어해 주기 때문에 완충 방치가 주는 영향은 스마트폰보다 훨씬 적습니다. 즉, 배터리 소재 관점에서 ‘완충 방치’는 배터리를 당장 망가뜨리는 원인이라기보다, 수명을 서서히 갉아먹는 누적형 습관에 가깝습니다.

※ 이 콘텐츠는 포스코퓨처엠 뉴스룸 [퓨처엠스토리]를 토대로 제작되었습니다.

총 5단계의 치열한 두뇌 게임을 통해 배터리 산업의 최고 지배자를 가리는 포스코퓨처엠 배터리 소재 서바이벌, ‘더 머티리얼즈: 배터리의 지배자’. 포스코퓨처엠 임직원으로 구성된 8명의 플레이어 중 100만 원의 상금과 트로피를 차지한 사람은 누구일까요? 지금부터 그 치열한 여정을 만나보시죠!

포스코퓨처엠 두뇌 서바이벌: 배터리 산업의 비밀을 파헤치다!

배터리 산업의 미래를 향한 뜨거운 열정으로 뭉친 포스코퓨처엠의 직원 8명! 각자의 자리에서 회사의 성장을 이끌고 있는 이들이 특별한 도전을 위해 한자리에 모였습니다. 복잡하게 얽힌 배터리 산업의 비밀을 가장 먼저 해독하고, 미래를 향한 통찰력을 증명할 주인공을 찾는 포스코퓨처엠 두뇌 서바이벌에 참여하게 된 것인데요. 참가자 중에는 어린 시절 ‘멘사’ 회원이었던 직원도 포함되어 있어 기대감을 높였습니다. 실제 이름 대신 이오닉스, 링크원, 오리진 등 독특한 플레이어명을 부여받고 본격적인 게임의 나선 포스코퓨처엠 직원들! 동료이자 경쟁자인 그들의 짜릿한 두뇌 싸움이 지금 시작됩니다.

첫 번째 게임, ‘머티리얼 디코드’는 참가자들이 배터리 산업의 핵심 정보들을 해독하고 분석하는 능력을 겨루는 게임이었습니다. 마치 비밀 요원이 되어 암호를 풀듯, 참가자들은 복잡한 정보 속에서 정답을 찾아야 했는데요. 총 4문제로 구성되며, 정답을 맞힌 팀부터 순차적으로 게임을 통과하는 방식이었습니다.

게임에 앞서 참가자들은 2인 1조로 팀을 구성했는데요. 이오닉스-링크원(A팀), 세렌-오리진(B팀), 아노엣지-프루브(C팀), 루미트라-볼테라(D팀)가 한 팀이 되어 머리를 맞대고 문제 해결에 나섰습니다.

첫 번째 문제는 숫자나 알파벳으로 추정되는 광물 채굴 코드 맞추기가 나왔습니다. B팀과 C팀은 각각 ‘101137’, ‘21637’을 답했는데요. 모두 오답이었습니다.

핵심은 뒤집힌 글씨에 있었는데요. 숫자를 뒤집어 반전시키면 알파벳 N I K E L로 보이므로 정답은 니켈이 되는 것이죠. 니켈은 이오닉스-링크원(A팀)이 정답을 맞춰 가장 먼저 게임을 통과했습니다.

두 번째 문제는 배터리 핵심 소재인 하이니켈 양극재, 천연 흑연 음극재, 실리콘 음극재를 숫자에 비유하여 특정 조건을 만족하는 세 자릿수를 찾는 것이었는데요. 세 자릿수는 37의 배수이면서 각 숫자는 모두 달라야 하는 규칙이 있었죠.

정답은 각각 1, 4, 8로, 최종 답은 ‘148’이었습니다. 37의 배수이면서 1, 4, 8이라는 서로 다른 숫자로 구성되어 문제의 조건을 모두 만족하는 수였죠. 루미트라-볼테라(D팀) 정답을 맞혔고, 이어 세 번째 문제에서는 B팀, 네 번째 문제에서는 C팀이 정답을 맞히며 다음 라운드 진출을 확정했습니다.

세 번째 문제는 ‘퓨처엠(FUTUREM)’이라는 단어에 숨겨진 규칙을 찾는 문제였습니다. 각 알파벳을 한국어로 읽었을 때의 음절 수를 하나씩 더해 정답을 찾아가는 방식이었는데요. ‘F’를 ‘에프’(2음절), ‘U’를 ‘유’(1음절) 등으로 계산했을 때, ‘FUTUREM’에 들어갈 숫자는 ‘8’이 되는 것이었죠.

네 번째 문제는 시각 정보와 추리력을 동시에 활용해야 하는 문제였는데요. 3×3 자음·모음 그리드와 오른쪽 문양을 조합해 퍼즐을 풀어나간 결과, 정답은 ‘전구체(precursor)’였습니다.

숫자 해독부터 단어 퍼즐까지, 배터리 산업의 비밀 코드를 풀어낸 첫 번째 게임! 참가자들은 첫 라운드부터 팽팽한 두뇌 싸움을 펼쳤습니다.

첫 번째 게임 ‘머티리얼 디코드’이 두뇌 싸움이었다면, 두 번째 게임 ‘리튬 확보 작전’에서는 자원을 향한 전략적인 판단력을 시험했습니다. 실제 배터리 산업에서도 리튬을 누가 먼저, 얼마나 많이 확보하느냐가 곧 경쟁력으로 이어지는 만큼, 이번 게임도 자원 확보 전략이 승부의 핵심이었습니다.

어린 시절의 모래성 게임을 떠올리게 하는 하얀 리튬 광산이 무대 중앙으로 등장했습니다. 플레이어들은 총 300㎏의 리튬 광산에서 순서대로 리튬을 확보해야 했는데요. 각 팀은 한 턴에 한 명씩 10초 안에 목표 무게인 50㎏을 채워야했습니다. 이전 게임에서 획득한 도구와 베네핏을 사용할 수 있었는데, 대형 삽부터 작은 바가지 등 팀별로 크기와 형태가 다른 도구를 이용해 채굴에 나섰습니다.

리튬 광산 내부에는 500g(10개), 1㎏(10개), 5㎏(3개)의 히든 캡슐이 숨겨져 있었습니다. 깃대에 가까울수록 고중량 캡슐을 발견할 가능성이 높아지는 만큼, 각 팀은 전략적으로 채굴 위치를 선택해야 했는데요. 어느 한 팀이라도 50㎏을 달성하면 1등 팀에게는 다음 라운드 베네핏이 주어지고, 리튬 보유량이 가장 낮은 팀은 탈락하게 되는 방식이었죠. 단, 채굴 중 깃발을 쓰러트린 팀은 즉시 탈락이었습니다.

치열한 경쟁이 이어진 가운데, 아노엣지-프루브(C팀)이 리튬 채굴 도중 깃발을 쓰러트리며 최종 탈락했습니다. 이번 게임을 통해 플레이어들은 배터리 산업에서 핵심 자원을 확보하는 일이 얼마나 어려운지 체감했습니다. 작은 실수 하나가 큰 결과로 이어질 수 있다는 점도 확인할 수 있었던 순간이었죠.

세 번째 게임은 ‘음극재 동맹’이었습니다. 6명의 플레이어가 양극재와 음극재로 나뉘어 생산권을 확보하는 심리 게임이었는데요. 단 한 명만 ‘음극재’라는 특별한 역할을 맡았고, 참가자들은 카드로 자신의 역할을 확인할 수 있었습니다. 다른 플레이어의 정체는 알 수 없었기 때문에, 마치 스파이 게임처럼 서로의 행동을 관찰하고 심리를 읽는 것이 무엇보다 중요했죠.

게임은 총 4라운드로 진행되었는데요. 플레이어들은 서로 ‘접촉’하는 행동을 통해 게임을 풀어나갔습니다. 이 접촉을 통해 ‘생산권’이라는 것을 얻거나 빼앗을 수 있었는데요. 이 접촉 시 ‘생산 → 강탈 → 양도’ 규칙이 순차적으로 적용되었습니다. 두 플레이어가 접촉하면 각자 생산권 한 장씩을 얻는 ‘생산’이 이루어졌고, 이후 생산권 수가 다르면 적은 쪽이 많은 쪽에서 한 장을 빼앗는 ‘강탈’이 발생했습니다. 만약 생산권 수가 같다면, 새로 생긴 생산권은 반드시 제3의 플레이어에게 ‘양도’되어야 했습니다.

이러한 규칙 속에서 유일한 ‘음극재’ 플레이어는 매 라운드 종료 시 생산권 한 장을 잃는 불이익을 감수해야 했는데요. 자신의 정체를 숨기면서도 생산권을 효율적으로 관리해야 하는 핸디캡이 있었죠.

게임이 진행될수록 서로를 의심하며 투표를 통해 음극재를 색출하려고 했는데요. 모두가 ‘링크원’을 음극재로 지목했지만, 놀라운 반전으로 진짜 음극재는 ‘오리진’으로 밝혀졌습니다. 투표에서 살아남은 오리진은 루미트라와 볼테라를 탈락자로 지목했습니다.

네 번째 게임은 미래를 보는 눈과 기억력을 시험하는 ‘2036 포스코퓨처엠 미래 연구소’ 게임이었습니다. 포스코퓨처엠이 그려나갈 미래의 배터리 기술과 소재 연구가 펼쳐지는 가상의 공간이 그려진 그림이 공개됐는데요. 참가자들에게 그림 속 정보를 관찰할 수 있는 5분의 시간이 주어졌습니다. 관찰 중에는 메모를 할 수 없는 규칙이 있어 오로지 머릿 속에 빠르게 모든 정보를 담아야 했죠.

‘정문 앞 기념비는 어떤 프로젝트의 기념비였을까?’, ‘양극재 연구동 출입문의 색상은 무엇이었을까?’, ‘전고체 배터리 연구소의 연구 주제는 무엇이었을까?’, ‘건물 옥상에 설치된 태양광 패널은 몇 개였을까?’ 등 기억력과 순발력을 확인하는 총 15개의 문제가 출제됐습니다. 정답을 맞추면 2점을 획득, 오답은 1점이 차감되는 방식이었습니다.

짧은 시간 동안 다양한 정보를 관찰하고 기억해내야하는만큼 쉽지 않은 라운드였는데요. 첫 문제부터 3연속으로 문제의 정답을 맞춘 이오닉스!  다른 플레이어들이 고전하는 사이 총 11점을 획득하며 네 번째 게임의 승자가 되었습니다. 가장 낮은 점수를 기록한 오리진과 세렌이 최종 탈락했습니다.

드디어 대망의 마지막 게임! 앞선 치열한 경쟁을 뚫고 올라온 플레이어들이 최종 우승자를 결정짓는 마지막 관문에 도전했습니다. 바로 ‘최고의 소재 조합을 찾아라’ 게임인데요.

배터리 성능은 소재 조합에 따라 결정되죠. 포스코퓨처엠이 핵심 소재 기술을 기반으로 최적의 배터리 성능 조합을 만들어내듯, 이번 게임은 다양한 소재 요소들을 조합해 최고의 결과를 만들어내는 능력을 겨루는 것이었습니다.

배터리의 필수 요소인 양극재, 음극재, 분리막, 흑연, 리튬, 코발트, LFP, 미드니켈, 하이니켈을 모양, 색, 개수로 표현한 27장의 타일이 등장했는데요. 각 라운드마다 9장의 타일이 공개되며, 플레이어는 조합을 완성하는 세 장의 타일을 찾아야 했습니다. 조합의 조건은 단 하나! 세 장의 타일이 모양, 색, 개수 각각에 대해 ‘모두 같거나’ 또는 ‘모두 다른’ 조건을 충족해야 했습니다.

마지막 게임인 만큼 날카로운 관찰력, 빠른 판단력, 그리고 전략적인 사고를 총동원해야 하는 두뇌 싸움의 결정판이었는데요. 치열한 접전 끝에 링크원이 최종 승리를 거머쥐었습니다. 링크원은 “이오닉스 님이 만만치 않은 상대여서 운이 좋아 이길 수 있었다”며 겸손한 소감을 전했습니다.

포스코퓨처엠 배터리 소재 서바이벌, ‘더 머티리얼즈: 배터리의 지배자’에서 펼쳐진 모든 라운드 실제 배터리 산업에서 벌어지는 치열한 경쟁을 그대로 담아낸 축소판이었습니다. 누가 먼저 가능성을 증명하고, 누가 끝까지 생존하는가, 이 질문에 대한 답을 찾아가는 과정 자체가 바로 배터리 산업의 ‘지배자’가 되는 길임을 보여준 서바이벌이었습니다. 배터리 소재로 미래 혁신을 열어갈 포스코퓨처엠의 도전에 많은 관심과 응원을 부탁드립니다.

▼더 머티리얼즈: 배터리의 지배자 영상 보러가기

포스코퓨처엠이 6일 국내 유력 배터리 업체와 LFP(리튬·인산·철)용 양극재 대규모 장기 공급에 합의하며 LFP 양극재 사업을 본격화했다.

이날 합의는 폭증하는 북미 ESS수요에 선제적으로 대응하기 위해 이뤄진 것으로 포스코퓨처엠은 내년부터 2032년까지 6년간 19만톤 이상의 LFP용 양극재를 이 배터리 업체에 공급하게 된다. 양사는 구체적 조건을 논의한 뒤 3분기 중에 정식계약을 맺을 예정이다.

향후 포스코그룹 차원의 협력을 기반으로 산화철 등 제철공정 부산물과 아르헨티나 염호에서 확보한 리튬 등을 활용한 신공법을 적용해 원가경쟁력을 더욱 높인 LFP용 양극재를 생산, 공급할 계획이다.

포스코퓨처엠은 다른 대형 고객사들과도 LFP 양극재 공급계약 막바지 단계로 추가 수주에 맞춰 LFP 양극재 생산능력을 확대할 방침이다.

LFP 배터리는 NCM(니켈·코발트·망간), NCA(니켈·코발트·알루미늄) 등 삼원계 배터리에 비해 출력은 낮지만 저렴한 가격과 긴 수명이 장점이다. 최근 AI용 데이터센터 증설 등으로 전력 수요가 급증함에 따라 안정적인 전력 공급을 위한 ESS용 LFP 배터리 수요가 확대되고 있다. 또한 전기차 시장에서도 보급형 모델을 중심으로 LFP 배터리 적용이 증가하는 추세다.

포스코퓨처엠은 고객사에 LFP용 양극재를 적시에 공급하기 위해 최근 포항 공장 하이니켈 양극재 생산 라인 일부를 LFP용 양극재 생산라인으로 전환 완료했다. 현재 시제품 고객사 인증을 진행 중이며 올해 말부터는 양산 공급을 개시할 예정이다.

또한, 각국의 무역규제에 대응할 수 있는 공급망과 기술력을 바탕으로 글로벌 배터리·완성차社와 양·음극재 공급 협의를 지속 중이다. 올해 3월에는 글로벌 완성차사와 1조원 규모의 인조흑연 음극재 대규모 장기 공급계약을 체결하고, 약 3,570억원을 투자해 베트남 인조흑연 음극재 공장 신설을 추진하는 등 생산능력 확대에 나서고 있다.

한편, 이와 별도로 지난 5월 포스코퓨처엠이 피노-CNGR과 합작한 씨앤피신소재테크놀로지가 포항 영일만4일반산업단지에 2027년 양산을 목표로 LFP 양극재 공장 건설을 시작했다. 이 공장은 최대 5만톤까지 단계적으로 생산 능력을 확대할 예정이다.

▲ 포항 영일만 4산단에 위치한 포스코퓨처엠 포항 양극재 공장 전경. 포스코퓨처엠은 포항 삼원계 하이니켈 양극재 생산라인 일부를 LFP 생산라인으로 개조해 고객사 시제품 인증을 진행 중이다.

▲ ‘인터배터리 2026’ 포스코그룹 부스 전경

안녕하세요. ‘인터배터리 2026’ 현장에서 포스코퓨처엠 홍보그룹 성창민입니다! 미래 배터리 기술과 트렌드를 한 자리에서 만날 수 있는 ‘인터배터리 2026’가 성황리에 개최되었습니다. 올해 포스코그룹은 ‘Together, Drawing BoT* Future’를 주제로 전시 공간을 마련했는데요. 모든 사물이 배터리로 구동되는 미래 모습과 이를 위한 배터리 소재 기술을 생생하게 확인할 수 있도록 ▲자율주행 EV ▲데이터센터 ESS ▲Advanced Solution ▲Open Innovation ▲지속가능 공급망 등 5개의 존으로 부스를 구성했습니다. 각 부스에서 어떤 기술들을 전시했고, 어떤 미래 모습을 엿볼 수 있었는지 함께 살펴볼까요!

*BoT(Battery of Things) : 사물배터리. 모든 사물이 배터리를 통해 구동되고 연결되는 시대를 의미

가장 먼저 만나본 곳은 자율주행 EV Zone이었는데요. 이곳에서는 전기차의 주행거리 향상과 자율주행을 위한 양극재 제품을 살펴볼 수 있었습니다.

배터리의 용량을 늘리기 위해서는 양극재의 역할이 중요한데요. 특히 최근에는 제한된 공간에 장시간 구동이 필요한 배터리를 탑재해야 하는 휴머노이드 분야나 자율주행을 위한 센서의 작동, AI 연산 등에 필요한 대용량 배터리의 필요성이 커졌습니다.

이뿐만 아니라 세계 각국에서 전기차 구매 보조금이 폐지되면서 미드레인지(중급), 엔트리(초급) 전기차 시장에서 가격 경쟁이 본격화되고 있는데요.

▲ 포스코퓨처엠 양극재 샘플

이러한 수요에 맞춰 포스코퓨처엠은 니켈 함량을 95%까지 끌어올려 배터리 용량을 극대화한 울트라 하이니켈 양극재 제품과 중저가 시장을 겨냥한 고전압 미드니켈 양극재, LMR(리튬망간리치) 양극재 등 다양한 세그먼트에 맞춘 양극재를 선보였습니다.

두 번째로 만나본 ‘데이터센터 ESS Zone’에서는 ESS*를 겨냥한 선제적인 포트폴리오를 엿볼 수 있었습니다. 세계적인 탈탄소 정책 강화와 재생에너지에 대한 관심으로 재생에너지의 부하 관리, 출력 안정화 등 에너지저장장치(ESS) 시장이 커지고 있는 상황인데요.

*ESS(에너지저장시스템, Energy Storage System) : 신재생 발전원에서 생산된 전력 또는 기존 전력망의 전력을 배터리에 저장 후, 필요 시 방전하여 효율적인 에너지 사용을 돕는 핵심 기술

▲ 포스코퓨처엠 LFP 양극재 원료 및 제품 샘플

그 중 LFP 양극재는 저렴한 가격과 높은 안정성, 긴 수명 등으로 ESS 시장에서 가장 주목받고 있습니다. 이러한 트렌드에 발맞춰 포스코퓨처엠도 LFP 양극재 샘플을 전시하고 개발·생산계획을 소개했는데요.

포스코퓨처엠은 LFP 시장 조기 진입을 위해 기존 포항 양극재 공장 삼원계 NCM 생산라인 일부를 LFP 양극재 생산라인으로 개조해 연내 공급을 개시할 계획입니다. 또한, 포항에 연산 최대 5만톤까지 확장가능한 LFP 양극재 전용공장을 짓고 2027년 하반기부터 양산을 개시할 계획입니다.

‘첨단솔루션 Zone’에서는 로보틱스, 드론, 모빌리티 등 미래 산업 분야에서 배터리가 사용되는 다양한 어플리케이션들을 만나볼 수 있었습니다.

▲ 배터리로 구동되는 다양한 어플리케이션

이곳에서 관람객들의 흥미를 끈 전시물은 바로 4족 보행 로봇이었는데요. 4족 보행 로봇은 제철소 내 고위험 작업을 로봇이 대신해 안전한 작업 환경을 만들고 있는데요. 이 로봇은 포스코그룹이 개발해 현재 광양제철소 등 일부 현장에서 그 임무를 충실히 수행하고 있습니다.

▲ 포스코그룹이 개발한 산업용 사족보행 로봇

이렇듯 산업 현장의 모습을 바꿔갈 로보틱스 분야는 제한된 공간 안에 최대한 많은 용량의 배터리를 탑재하고, 배터리 충전 시간에 따른 작업 공백 시간(리드타임)을 최소화 하는 것이 중요한데요.

▲ 실리콘 음극재 샘플

포스코그룹은 이를 위한 실리콘 음극재 제품도 소개했습니다. 실리콘 음극재는 기존 흑연계 음극재 대비 저장용량을 최대 10배 높일 수 있고, 급속 충전 성능도 우수해 차세대 음극재로 주목받고 있는데요. 포스코퓨처엠은 2024년부터 실리콘 탄소 복합체 음극재(Si-C)* 데모플랜트를 가동했고, 2027년부터 본격 양산에 나설 계획입니다.

*실리콘 탄소 복합체(Si-C) 음극재 : 실리콘의 높은 용량을 유지하면서, 탄소(흑연·CNT 등)와 결합해 부피 팽창을 완화하고 전기전도성·안정성을 높이려는 실리콘 음극재의 한 형태

‘오픈 이노베이션 Zone’에서는 미래 배터리 시장 선점을 위해 다양한 기업들과 협업한 차세대 소재 개발 현황을 공개하고 있었는데요.

▲ 포스코퓨처엠과 협업 중인 기업들의 제품 샘플

우수한 에너지 밀도와 충전 성능뿐만 아니라 높은 안정성으로 차세대 배터리 산업의 게임체인저로 주목받고 있는 전고체 배터리 개발을 위해 협력하고 있는 미국의 팩토리얼(Factorial)사, 차세대 실리콘 음극재 제조 기술 협업을 진행하고 있는 미국의 실라(Sila)사, 음극재 원료 공급망 다변화를 위해 메탄에서 흑연을 추출하는 기술을 공동 연구하고 있는 미국의 몰튼(Molten)사 등 혁신 기업들과의 콜라보레이션을 살펴볼 수 있었습니다.

▲ 포스코그룹의 배터리 소재 원료 샘플

마지막으로 살펴볼 곳은 ‘지속가능 공급망 Zone’입니다. 포스코그룹은 경쟁력 있는 배터리 소재를 생산하기 위해 원료부터 소재, 리사이클링에 이르기까지 배터리 산업 전 주기에 걸친 공급망을 구축하고 있는데요.

특히, 아르헨티나 리튬 염호, 호주 리튬 광산, 아프리카 흑연 광산과 같은 글로벌 우량 자원에 대한 선제적인 투자를 지속하고 있고, 포스코퓨처엠은 포스코그룹이 투자한 리튬 공급망을 통해 양극재의 원료인 리튬을 공급받고 있습니다.

이뿐만 아니라 포스코퓨처엠은 군산 새만금에 음극재의 중간소재인 구형흑연 생산 공장 건설을 추진하는 등 그룹 차원의 공급망 경쟁력을 본격화하고 있습니다.

▲ 배터리 소재 리사이클링 공정

이외에도 폐배터리에서 유가 금속을 추출해 배터리의 원료로 재활용하는 리사이클링 공정도 소개했는데요. 글로벌 경쟁력을 갖추면서도 지속가능한 공급망을 구축하기 위한 포스코그룹의 노력이 보이시나요?

이번 ‘인터배터리 2026’의 포스코그룹 부스는 배터리 소재 경쟁력을 살펴볼 수 있는 5개의 Zone 외에도 관람객들이 배터리 소재를 쉽게 이해하고 기부에도 참여할 수 있는 ‘캐치 더 배터리 머티리얼즈(Catch the Battery Materials)’ 이벤트도 진행했는데요.

▲포스코퓨처엠은 인터배터리 2026에서 ‘캐치 더 머티리얼즈’ 이벤트를 통해 관람객과 모은 기부금을 포스코1%나눔재단에 전달했다.

주어진 미션에 맞춰 리튬, 전구체, 흑연 등 배터리 소재를 형상화 한 볼을 잡아 배터리를 완성하고 획득한 점수에 따라 다양한 경품을 획득하고, 적립된 점수는 기부금으로 환산해 포스코1%나눔재단에 기부하는 등 관람객들의 흥미를 더했습니다.

※ 이 콘텐츠는 포스코퓨처엠 스토리 기사를 토대로 제작되었습니다.

양극재는 배터리 원가의 약 40%를 차지하며, 배터리의 성능을 결정하는 핵심 소재입니다. 양극재는 니켈(Ni)·코발트(Co)·망간(Mn)·알루미늄(Al)·인산철(FePO₄)과 같은 금속 성분과 리튬의 조합으로 만들어지는데, 사용하는 금속과 그 비율에 따라 배터리의 용량, 에너지밀도, 안정성, 수명, 가격경쟁력이 결정됩니다.

포스코퓨처엠이 개발, 생산하고 있는 대표적인 양극재로는 NCM, NCMA, NCA, LFP 등이 있는데요. 각각의 특징을 소개해드리겠습니다.

NCM – 양극재의 대표주자

NCM 양극재는 니켈(Ni)·코발트(Co)·망간(Mn)으로 구성된 가장 대중적으로 사용되는 삼원계 양극재입니다.

NCM 양극재는 에너지 밀도가 높아 전기차의 주행거리를 늘리기에 유리하며, 세 가지 원소의 구성 비율을 조정해 6:2:2, 8:1:1, 9:0.5:0.5 등 용도에 맞는 성능 최적화가 가능합니다. 최근 포스코퓨처엠은 ‘고전압 미드니켈 양극재’의 개발을 완료하고 국내외 완성차 및 배터리사 등 고객사 요청 시 적기에 생산·공급할 수 있도록 양산 기술을 확보하고 있는데요.

고전압 미드니켈 양극재는 스탠다드 전기차 시장을 겨냥해 값비싼 니켈*의 함량 비율을 60% 내외로 낮추고, 이에 따른 에너지밀도 저하 문제를 고전압을 통해 해결해, 고출력과 안정성을 동시에 잡은 차세대 배터리 소재입니다.

*니켈의 함량을 높일수록 출력과 주행거리가 증가하나 안정성이 낮아지고, 가격이 비싼 특징이 있음.

NCMA – 프리미엄 EV의 심장

NCMA 양극재는 NCM에 알루미늄(Al)을 추가해 열·화학적 안정성을 향상시킨 소재로, 수명과 안정성을 확보하고 급속 충전 성능도 향상시킨 양극재입니다. 이러한 고성능 특성을 바탕으로 주로 ‘하이니켈*’로 불리는 배터리의 양극재로 사용되며 프리미엄급 전기차 배터리의 소재로 사용되고 있습니다.

*하이니켈 : 니켈의 함량이 80% 이상인 양극재(혹은 배터리)를 의미. 니켈 함량이 높을수록 배터리가 더 많은 리튬 이온을 저장할 수 있게 되어 전기차의 주행 거리가 획기적으로 늘어남.

포스코퓨처엠은 현재 니켈 함량 90% 수준의 하이니켈 NCMA 양극재를 양산해 글로벌 완성차, 배터리 업체에 공급하고 있습니다. 특히, 포스코퓨처엠은 입자 간의 결합력을 높여 균열을 방지하는 ‘단결정 양극재’ 기술을 적용해, 배터리의 안정성과 수명을 대폭 늘리는 데 성공했습니다. 최근에는 니켈 함량을 95%까지 올려 출력과 주행거리를 극대화한 ‘울트라 하이니켈’ 양극재의 개발을 마치고 양산 기술을 확보하고 있습니다.

NCA – 고출력·고밀도의 스피드머신

NCA 양극재는 기존 NCM에서 망간(Mn) 대신 알루미늄(Al)을 사용해 구조적인 안정성을 확보하고, 고출력·고에너지 밀도를 지향하는 소재입니다. 덕분에 단위 무게당 용량을 최고 수준으로 끌어올릴 수 있고, 고출력 특성으로 주로 고성능 전기차나 전동공구 배터리에 사용됩니다. 포스코퓨처엠은 지난 2024년 포항에서 3만톤 규모의 NCA 양극재 공장의 본격 출하를 시작으로 광양에도 연산 5만2500톤의 NCA 양극재 전용 공장을 건설해 총 8만2500톤의 NCA 양극재 생산체제를 갖출 예정입니다.

LFP – 안전·수명의 절대강자

LFP 양극재는 삼원계 배터리에 비해 출력은 낮지만 그만큼 열·화학적 안정성이 높고 긴 수명과 저렴한 가격이 특징인 소재로, 주로 엔트리급 전기차와 ESS 등 다양한 분야에서 활용도가 높아지고 있습니다.

최근 북미 시장에서 ESS용 LFP배터리 수요가 급증함에 따라 포스코퓨처엠은 피노(FINO)와 합작해 포항에 연산 최대 5만톤 규모의 LFP 양극재 공장을 건설하고, 2027년 양산을 목표로 하고 있습니다. 이뿐만 아니라 LFP 시장 조기진입을 위해 기존 포항 양극재 공장 삼원계 양극재 생산라인 일부를 LFP 양극재 생산라인으로 개조해 올해 말부터 공급을 개시할 예정입니다.

음극재는 배터리 원가의 약 14% 비중을 차지하며, 리튬이온을 저장했다 방출하면서 전류를 흐르게 하는 역할을 수행하는 소재입니다. 현재 시장에 상용화된 음극재는 크게 흑연계와 실리콘계 음극재로 나뉘는데요. 포스코퓨처엠이 개발, 생산하고 있는 음극재 제품과 각각의 특징을 소개해 드리겠습니다.

천연흑연 음극재 – 음극재의 베스트셀러

천연흑연 음극재는 가장 널리 쓰이는 표준형 소재로, 지구상에 풍부하게 존재하는 흑연을 원료로 높은 가격 경쟁력과 안정적인 공급이 가능할 뿐만 아니라, 준수한 에너지 밀도와 수명을 가진 가장 범용성이 높은 소재입니다. 포스코퓨처엠은 국내 유일 흑연계 음극재 생산 기업으로서 2010년 천연흑연 음극재 국산화에 성공 후 현재 글로벌 고객사들에게 천연흑연 음극재를 활발히 공급하고 있습니다.

인조흑연 음극재 – 정밀하게 빚은 출력의 장인

인조흑연 음극재는 코크스를 원료로 3,000°C 이상의 고온 열처리를 통해 만들어지는데요. 안정성과 수명, 급속충전 성능이 천연흑연 음극재에 비해 우수해 글로벌 음극재 시장에서 약 70%의 점유율을 차지하고 있습니다. 포스코퓨처엠은 천연흑연 음극재에 이어 국내 최초 인조흑연 음극재 개발에 성공해 포항에 연산 8천톤 규모의 인조흑연 음극재 공장을 보유하고 있습니다. 또한, 인조흑연 음극재의 원료인 침상코크스는 자회사 포스코MC머티리얼즈가 자체 생산하고 있어 원료부터 소재까지의 공급망을 내재화 해 안정적인 생산·공급이 가능하죠.

저팽창 천연흑연 음극재 – 팽창을 억제한 장수명 파수꾼

저팽창 천연흑연 음극재는 기존 천연흑연 음극재의 소재 구조를 개선해 팽창률을 25%, 급속 충전 성능을 15% 향상시키면서도 팽창을 줄여 배터리 안정성과 수명을 높인 소재입니다. 또한, 인조흑연 대비 제조 원가는 낮춰 천연·인조흑연 음극재의 장점을 결합한 소재​라고 할 수 있죠. 저팽창 천연흑연 음극재는 포스코퓨처엠이 독자개발한 소재로, 제품의 우수성을 인정받아 글로벌 공급사에 활발히 공급하고 있습니다.

실리콘 음극재 – 음극재의 게임체인저

실리콘 음극재는 기존의 흑연계 음극재 대비 10배 높은 용량과 고출력 성능을 가지고 있어 동일 면적대비 배터리 용량을 혁신적으로 늘릴 수 있는 차세대 소재입니다. 특히, 커피 한 잔 마시는 짧은 시간에 충전을 완료하는 초급속 충전 시대를 여는 열쇠로써 주목받고 있는데요. 아직까지는 수명과 부피팽창 등의 이유로 흑연계 음극재에 4~5% 정도 첨가하는 수준으로 사용이 되고 있지만, 최근에는 성능 강화를 위한 기술적 노력이 지속되고 있어 머지 않아 완전한 상용화가 기대되고 있습니다.

포스코퓨처엠은 포스코홀딩스 미래기술연구원, RIST와 함께 그룹의 연구 역량을 결집해 실리콘-탄소복합체(Si-C), SiOx(실리콘산화물) 등 실리콘 음극재 사업화를 추진 중에 있습니다.

포스코퓨처엠은 NCM, NCMA, LFP 등 다양한 양극재부터 흑연계, 실리콘계 음극재까지 배터리 핵심 소재 전반을 포괄하는 제품 포트폴리오를 갖추고 있으며, 고객의 다양한 니즈에 유연하게 대응하며 시장 경쟁 우위를 강화하고 있습니다.

최근에는 미국의 전고체 배터리 기업 팩토리얼 에너지와 전고체 배터리 기술개발 MOU를 체결하고, 전고체 배터리용 양극재, 실리콘 음극재 등의 연구개발을 추진하는 등 차세대 소재개발에도 박차를 가하고 있는데요. 또한, 포스코그룹의 역량을 바탕으로 리튬, 니켈 등 광물 채굴부터 전구체, 양·음극재 생산, 그리고 폐배터리 리사이클링까지 이어지는 공급망을 완성했습니다. 이는 글로벌 공급망 이슈 속에서도 흔들림 없이 소재를 공급할 수 있는 강력한 원동력입니다. 안정적인 공급망과 기술력을 바탕으로 글로벌 배터리 시장을 선도해 나갈 포스코퓨처엠의 미래를 지켜봐주세요!

※ 이 콘텐츠는 포스코퓨처엠 스토리 기사를 토대로 제작되었습니다.

홍정후 수석요즘 전기차나 에너지저장 장치와 같은 미래 산업 분야에서 이차전지 소재가 핵심 동력으로 각광받고 있죠. 그중에서도 양극재는 배터리의 4대 구성 요소(양극재, 음극재, 전해질, 분리막) 중에서도 원가 비중이 약 35% 이상을 차지할 만큼 아주 중요한 소재인데요. 배터리의 용량과 출력은 물론 전기 에너지를 저장하고 방출하는 기능까지 모두 양극재가 좌우하기 때문입니다. 저희 포스코퓨처엠 기술연구소 양극재개발그룹에서는 전기차 배터리의 핵심 소재인 양극재를 연구하고, 상용화를 위한 새로운 기술을 개발하는 일을 하고 있습니다.

박도협 책임양극재를 쉽게 정의하면 ‘리튬의 공급원’이라고 할 수 있어요. 양극재는 코발트, 망간, 니켈 등 다양한 금속 성분으로 구성된 전구체에 리튬을 결합해 만드는데요. 어떤 금속을 쓰느냐에 따라 배터리의 명칭과 성능, 안정성이 달라집니다. ‘리튬코발트산화물(LCO)’, ‘니켈코발트망간(NCM)’, ‘리튬인산철(LFP)’, ‘리튬망간리치(LMR)’ 등 실제로 여러 성분을 활용한 배터리가 개발되고 있죠. 저희 팀은 이 중에서도 리튬망간리치(LMR) 양극재 개발에 특히 집중하고 있습니다. 최근 제너럴모터스(GM)와 포드(Ford)가 각각 2028년과 2030년에 LMR 배터리를 채택한 전기차 출시 계획을 발표하면서 LMR이 글로벌 완성차 시장에서 크게 주목받고 있는데요. 저희 팀 역시 전기차 시장의 게임체인저가 될 LMR 배터리 개발에 총력을 기울이고 있답니다!

정광은 책임현재 전기차에 탑재되는 리튬이온 배터리 중에서 가장 많이 사용되는 배터리가 LFP 배터리입니다. 이 배터리는 중국이 기술 개발을 주도하고 있는데요. 높은 안정성과 저렴한 가격이 장점인 반면, 에너지 밀도 면에서는 다소 아쉬운 점이 있어요. 예를 들어, 기온이 영하 10도만 돼도 성능이 60~70% 수준으로 떨어지거든요. 이런 단점을 보완하기 위해 새롭게 등장한 배터리가 바로 LMR 배터리예요. LMR은 가격이 비싼 코발트와 니켈의 사용량을 크게 줄이고, 대신 저렴한 망간의 비중을 높인 것이 특징입니다. LFP보다 에너지 밀도가 높아 더 큰 배터리 용량과 성능을 구현할 수 있고, 그만큼 전기차의 주행거리를 크게 늘릴 수 있죠. 또, 리사이클링이 어려운 LFP와 달리 LMR은 리튬 회수율이 높아 재활용성 측면에서도 강점을 가지고 있고요.

홍정후 수석LMR은 단순히 가격과 성능뿐 아니라 지속가능성 측면에서도 뛰어난 경쟁력을 갖추고 있어요. 물론 장점이 많은 만큼, 양산을 위해서는 해결해야 할 과제들도 있죠. 성능 저하를 방지하기 위해 평균 전압을 안정적으로 유지하고, 불필요한 가스 발생을 억제하는 양극재 표면 코팅 기술 개발 등 다양한 기술적 뒷받침이 필요하거든요. 중국의 경우, 이미 대규모 LFP 양산 체제를 구축해 두었기 때문에 단기간에 LMR 체제로 전환하기는 쉽지 않은 상황인데요. 그런 만큼, 더욱 혁신적인 연구 개발이 중요하다고 할 수 있습니다. 저희 팀은 이런 복잡한 연구 개발 과정을 거치며 이미 LMR 양극재 개발을 마쳤고, 현재는 양산 기술 확보에 박차를 가하고 있습니다.

박도협 책임 저희는 연구개발 단계를 크게 실험실(Lab) 단계와 파일럿(Pilot) 단계로 나누어 진행했습니다. 먼저 실험실 단계 연구개발이란, 양극재 소재의 기본 특성과 최적의 조합, 공정 조건을 빠르고 정확하게 탐색하는 단계인데요. 이 과정에서 LMR 양극재의 성능을 높이고 원가를 절감하는 것을 목표로 창의적인 아이디어와 실험적 접근을 통해 양극재의 기본 특성과 최적의 조합을 찾아낼 수 있었습니다.

양주현 책임 앞서 박도협 책임님이 설명하셨듯이, 양극재를 만드는 과정은 니켈과 코발트, 망간, 알루미늄 등 다양한 금속 원료로 구성된 전구체에 리튬 소스를 첨가한 뒤, 고온에서 합성하는 소성 과정을 거쳐 생산되는데요. 저희는 이 과정에서 다양한 전구체 후보군을 선정해 주요 물성 특성을 평가한 후 최적의 소재를 찾아 실험에 착수했어요. 연구개발 과정에서 쌓아온 다양한 요소 기술을 적용하고, 변수의 영향을 분석하면서 배터리 초기 용량과 수명 등 여러 성능 평가 과정을 거쳐 최적화된 LMR 양극재를 도출할 수 있었죠. 소재 설계와 공정 조건을 끊임없이 개선하며 실험을 이어간 끝에, 양산 적용 가능성까지 검토할 수 있었고요!

김진은 책임여기서 끝이 아니에요. 실험실에서 좋은 결과가 나왔더라도, 개발된 양극재의 성능이 실제 양산 환경과 유사한 조건에서는 그대로 구현되지 않을 수 있거든요. 그래서 파일럿 단계에서 실제 양산 환경과 유사한 라인에서 장입량, 생산량, 소성로 조건 등을 조정하며 반복 실험을 통해 최적의 조건을 찾아갔죠.

김지수 책임실험실 단계에서는 100~200g 단위로 양극재를 소성할 수 있는데, 실제로 고객사에서는 작게는 킬로그램(kg), 크게는 톤(t) 단위의 샘플을 요청하곤 해요. 즉, 파일럿 단계에서 실험실에서 얻은 성능과 동일한 수준의 양극재를 안정적으로 생산할 수 있어야 고객사에서 양산 가능성을 제대로 검증할 수 있습니다. 저희 입장에서는 양극재 제품 생산을 위한 최적의 조건을 확보할 수 있어서 이 단계가 매우 중요했죠.

홍정후 수석팀원들과 함께 힘을 모아 LMR 공정 안정성을 높이기 위한 본격적인 연구개발에 나섰는데요. 파일럿 라인은 한 가지 조건만 달라져도 양극재 성능이 크게 달라질 수 있기 때문에 미세한 공정 변화도 품질에 큰 영향을 줄 수 있어, 각 조건에 대한 세심한 조정이 필수적이었어요. 다양한 조건을 반복 검증하면서 실험실에서 설계한 소성 조건을 실제 장치에 맞게 적용한 결과, 실험실 단계에서 확보한 성능과 유사한 양극재를 파일럿 단계에서도 안정적으로 생산할 수 있었고, 고객사 평가도 무사히 통과해 최종적으로 기술을 완성할 수 있었습니다. 덕분에 양산 전 최적 조건과 경제성까지 확보할 수 있었어요!

정광은 책임열흘 안에 파일럿 샘플을 받아보고 싶다는 고객사 요청이 들어왔을 때 정말 당황했던 기억이 나요. 고객사 대응과 소재 최적화 두 가지를 동시에 진행해야 했거든요. 그 상황에서 최대한 침착하게 팀원들과 역할을 나누기로 했고, 저는 고객사와 소통하며 요구 사항을 정리, 박도협 책임님은 실험 조건 최적화에 집중했죠. 그렇게 모두가 함께 자신의 자리에서 열심히 해준 덕분에 고객사가 원하는 납기도 맞추고, 소재 품질도 제대로 확보할 수 있었답니다.

박도협 책임 정광은 책임님이 그때 상황을 말씀해 주시니 저도 그 순간이 생생하게 떠오르네요. 당시 LMR 파일럿 샘플 납기까지 얼마 남지 않아 샘플 제작은 물론 소재 최적화까지 병행해야 해서 쉽지 않았죠. 그때 평소 저희 팀의 의견을 완벽하게 조율해 주시는 팀의 ‘마에스트로’ 정광은 책임님이 각자 해야 할 역할을 효율적으로 배분해 주셨는데요. 그 덕분에 무사히 샘플 제작을 마칠 수 있었어요. 혼자였다면 절대 해내지 못했을 거예요.

김진은 책임 파일럿 단계에서는 성능이 기대치보다 낮게 나왔던 순간도 있었어요. 실험실에서는 목표치를 달성했는데, 파일럿에서는 결과가 전혀 다르게 나와서 난감했죠. 그때 팀원들과 머리를 맞대고 공정 하나하나를 다시 점검하면서 원인을 찾으려고 노력했어요. 홍정후 수석님과 이론적으로 접근하다가 혼합 시간과 순서를 바꿔가며 반복 실험을 했더니 성능이 눈에 띄게 개선되더라고요!

홍정후 수석현재 글로벌 배터리 시장은 핵심 소재와 부품 공급망이 중국에 지나치게 집중돼 있어, 공급망 확보가 정말 중요한 과제로 떠오르고 있어요. 그래서 저희 팀의 가장 큰 목표는, 안정적인 공급망과 기술력을 갖춘 LMR 배터리를 성공적으로 상용화하는 것입니다. 앞으로도 배터리 소재의 안정성 강화, 가격 경쟁력 확보, 충·방전 성능 개선 등 여러 방면에서 더 나은 배터리를 만들기 위해 연구 개발을 활발히 이어갈 계획입니다. 이를 위해 생산, 품질, 판매 등 유관부서와도 적극적으로 협업할 생각입니다. 팀원들과 함께 손잡고, 차세대 배터리 소재인 LMR 양산에 성공해 포스코그룹의 미래 성장동력이 되는 것이 저희 팀의 최종 목표랍니다!

우리 일상에서 자동차를 달리게 하고, 전기를 저장하며, 수천 도의 고열을 견디게 하는 기술의 바탕, 그 중심에는 언제나 ‘소재’*가 있습니다. 그렇다면, 이 중요한 소재를 누가 만들고 있을까요? 바로 포스코퓨처엠인데요! 배터리의 핵심 소재인 양극재와 음극재는 물론, 고온의 제철 공정을 가능케 하는 내화물까지. 포스코퓨처엠이 만든 다양한 소재들은 지금 이 순간에도 우리의 삶과 미래를 바꾸는 데 쓰이고 있죠. <뿌리를 찾아서>는 포스코퓨처엠이 만든 주요 소재들이 어떻게 우리의 일상과 산업 속에 스며들었는지 그 발자취를 따라가 보는 이야기입니다. 첫 번째 편에서는 배터리의 핵심 소재 중 하나인 ‘양극재’의 뿌리를 따라가 봅니다.

*소재 (素材) : 어떤 것을 만드는 데 바탕이 되는 재료

배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해질 네 가지 핵심 요소로 구성됩니다. 이 중 ‘양극재’는 배터리의 핵심 소재로, 전체 원가에서 차지하는 비중만 해도 무려 40%에 달하죠. 양극재는 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 등 다양한 금속으로 이뤄지며, 이 원료들의 조합에 따라 배터리의 용량과 전압, 출력이 달라지기도 합니다. 그렇다면 양극재는 어떻게 단순한 소재를 넘어 고부가가치 전략소재로 자리매김하게 되었을까요? 그 역사를 함께 살펴보겠습니다.

먼저 ‘양극재’라는 단어의 기원에 대해 알아볼 필요가 있습니다. 양극재는 배터리 안에서 전자를 받아들이는 전극인 ‘양극(Cathode)’과 이를 구성하는 ‘재료(Material)’의 합성어로, 말 그대로 ‘양극을 구성하는 재료’를 뜻합니다. 단어의 어원을 살펴보면, ‘양극’을 의미하는 ‘Cathode’는 그리스어 ‘Kathodos(내려가는 길)’에서 유래했는데요. 이는 전류가 양극에서 음극으로 흐르는 특성에 기반해 붙여진 이름이라고 해요. 이 ‘양극’이라는 용어는 전자기학과 전기화학 분야에 크게 기여한 영국의 과학자 마이클 패러데이(Michael Faraday)가 처음 만들었습니다.

패러데이는 양극 외에도 전기화학에 관한 다양한 용어 체계를 정립했는데요. 용매에 녹아서 전류를 흐르게 하는 물질을 ‘전해질(Electrolyte)’, 전류가 흐르는 양 끝의 접점을 ‘전극(Electrode)’, 그리고 이 전극의 산화반응이 일어나면 산화전극(Anode), 환원반응이 일어나면 환원전극(Cathode)라고 정의했습니다. 패러데이가 만든 이 용어 체계는 오늘날에도 널리 사용되고 있습니다.

양극재의 기원을 알아봤으니, 이번에는 언제부터 우리 삶에 쓰이기 시작했는지 살펴볼까요? 혹시 여러분은 최초의 전지가 무엇인지 아시나요? 바로 1800년대에 등장한 볼타(Volta) 전지인데요. 볼타 전지는 금속과 전해질로 만들어진 1차 전지로, 재충전이 불가능했어요. 이때까지만 해도 ‘양극재’라는 개념은 아직 명확하지 않았답니다. 오늘날 우리가 아는 양극재가 본격적으로 등장한 건 1860년대, 프랑스에서 납축전지가 개발되면서부터예요. 이때 양극재로 납산화물(PbO₂)이 사용되면서 ‘양극재’라는 개념이 확실히 자리 잡게 되었죠.

그 후로도 양극재는 꾸준히 발전해 왔습니다. 1970년대에는 미국의 화학자 스탠리 휘팅엄이 이황화티타늄(TiS₂)을 양극재로 활용한 세계 최초의 리튬 이온 배터리를 개발하면서, 리튬 이온 배터리의 초석을 다졌습니다. 이어 1980년대에는 미국의 존 구디너프 박사가 리튬코발트산화물(LiCoO₂, LCO)을 양극재로 사용하는 구조를 제안했죠.

마침내 1991년에 이르러 소니(SONY)가 LCO 양극재를 활용한 리튬이온 배터리를 세계 최초로 상용화하며, 이 배터리가 캠코더 등 소형 전자기기에 적용되기 시작했는데요. 이 사건을 계기로 양극재는 실질적인 산업 소재로 확실히 자리매김하게 되었답니다. LCO 배터리는 기존의 납축전지나 니켈 카드뮴 배터리에 비해 높은 에너지 밀도와 안정적인 성능을 자랑해, 현재도 스마트폰, 노트북, 태블릿 등 IT 기기는 물론 다양한 산업 분야에 사용되고 있습니다.

하지만 최근 전기차와 에너지저장장치(ESS) 같은 새로운 시장이 열리면서, LCO가 가진 에너지 밀도의 한계와 높은 코발트 가격 때문에 새로운 양극재에 대한 요구가 커지기 시작했습니다. 이에 코발트 함량을 줄이면서 에너지 밀도를 높일 수 있는 니켈(Ni)과 안정성을 보완해 줄 망간(Mn)을 첨가한 NCM(니켈-코발트-망간) 양극재가 개발되어 상용화됐습니다. 그 뒤를 이어 NCA(니켈-코발트-알루미늄), NCMA(니켈-코발트-망간-알루미늄) 등 고출력 양극재도 만들어져, 지금까지 활발히 쓰이고 있죠.

최근에는 고용량, 고출력, 장수명, 저가(低價)를 목표로 ‘하이니켈 양극재(Hi-Ni)’, ‘LFP(리튬인산철)’, ‘LMR(리튬망간리치)’, ‘고전압 미드니켈’ 등 다양한 형태의 양극재가 쏟아져 나오고 있는데요. 그야말로 양극재의 춘추전국시대가 펼쳐졌다고 해도 과언이 아니랍니다!

지금까지 살펴본 것처럼, IT 기기부터 전기차, ESS, 드론, 전동킥보드, 의료기기, 항공 기술에 이르기까지 배터리는 이제 우리 삶 곳곳에서 꼭 필요한 존재가 되었습니다. 그중에서도 요즘 가장 주목받는 분야는 단연 전기차인데요. 주행거리와 출력 같은 성능을 좌우하는 양극재는 전기차 경쟁력을 결정짓는 핵심 요소로 자리 잡고 있어요. 그만큼 전 세계적으로도 최적의 양극재를 개발하기 위한 연구와 투자가 활발히 이뤄지고 있습니다.

이 중심에 있는 기업이 바로 포스코퓨처엠입니다! 포스코퓨처엠은 니켈 함량을 95%까지 끌어올려 용량과 출력 성능을 극대화한 울트라 하이니켈(Ultra Hi-Ni) 양극재 기술 개발을 추진하고 있는데요. 이를 통해 더 긴 주행거리를 원하는 전기차 시장의 요구에 부응할 것으로 기대됩니다. 또, 볼륨 모델을 겨냥해서는 비싼 니켈의 비중은 줄이고 전압을 높여 에너지 밀도를 최대화한 고전압 미드니켈 양극재 개발에 집중하고 있고요. 엔트리 라인업에 맞춰 기존 LFP보다 더 높은 에너지 밀도를 갖춘 고밀도 LFP 양극재 개발을 위한 TF팀도 운영 중입니다.

여기에 더해, 가격이 비싼 코발트와 니켈의 사용을 줄이고, 저렴한 망간 비중을 늘려 가격 경쟁력을 확보한 동시에 재활용성까지 높인 LMR(리튬망간리치) 양극재도 개발을 완료하고, 양산 기술까지 확보한 상태입니다.

이처럼 포스코퓨처엠은 국내 대표 양극재 생산 기업으로서, 기술 변화의 흐름에 발맞춰 배터리 소재 공급망과 최첨단 연구 인프라를 바탕으로, 엔트리부터 프리미엄 라인까지 모두 아우를 수 있는 폭넓은 양극재 포트폴리오를 구축해 나가고 있습니다.

한편, IRA*, CRMA**, 미중 무역 분쟁 등 글로벌 통상 이슈가 번지면서 특정 국가에 치우치지 않은 안정적인 공급망 구축의 중요성도 커지고 있는데요. 포스코퓨처엠은 포스코그룹 차원의 튼튼한 공급망을 바탕으로 이러한 이슈에 대응할 뿐만 아니라, 안정적인 양극재 원료를 조달하기 위한 노력도 이어가고 있습니다.

*IRA(Inflation Reduction Act, 인플레이션 감축법) : 미국의 경제와 사회에 중요한 영향을 미치는 인플레이션 완화, 기후변화 대응, 의료비 지원, 법인세 인상 등을 주요 내용으로 2022년 미국에서 제정된 법률.
**CRMA(Core Raw Materials Act, 핵심원자재법) : 유럽의 산업과 경제에 필수적인 핵심 원자재의 안정적인 공급망을 확보하고자 2023년 유럽연합(EU)이 제정한 법률.

양극재는 단순한 배터리 구성 요소를 넘어, 전기차·ESS·IT 기기 등 우리의 삶과 산업 전반을 움직이는 원동력입니다. 눈에 보이지 않는 작은 소재가, 에너지 전환이라는 거대한 변화를 가능하게 하고, 지속 가능한 미래를 설계하는 데 중요한 역할을 하고 있다는 점에서 그 가치는 더욱 크다고 할 수 있죠.

포스코퓨처엠은 양극재 분야에서 기술 개발부터 생산, 자원 순환에 이르기까지 종합적인 접근을 통해 배터리 소재 산업을 선도하고 있는데요. 단순한 소재 공급을 넘어, 새로운 기준을 제시해 나가는 포스코퓨처엠의 앞으로의 활약을 기대해 주세요!

※ 이 콘텐츠는 포스코퓨처엠 스토리 기사를 토대로 제작되었습니다.

포스코퓨처엠이 지난 6월 10일 전남 광양에 연산 4만 5,000톤 규모의 전구체 공장을 준공했다. 이번 준공으로 포스코퓨처엠은 양극재 핵심 원료인 전구체를 자체 생산하며 글로벌 공급망 경쟁력을 한층 강화하게 됐다

최근 미국에서 통과된 감세법안 ‘OBBBA(One Big Beautiful Bill Act)의 첨단제조세액공제(AMPC) 조항에 금지외국법인(PFE) 규정이 신설됨에 따라 중국산 전구체에 대한 의존도가 높은 국내 배터리 업계는 공급망 독립을 필수 과제로 삼아야 하는 상황에 놓였다. 중국 공급망 규제가 더욱 강화되는 추세에서 포스코퓨처엠의 전구체 내재화는 더욱 큰 의미를 갖는다.

이처럼 중요한 시기에 준공된 포스코퓨처엠의 광양 전구체 공장. 포스코퓨처엠 최초의 여성공장장으로서 전구체 생산 현장을 이끌고 있는 노수진 공장장을 만나, 공장 준공의 의미와 앞으로의 계획을 들어봤다.

▲광양 전구체 공장에서 생산 설비를 소개하고 있는 노수진 공장장 모습.

포스코퓨처엠이 광양 전구체 생산 공장 준공을 성공적으로 마치며, 국내 배터리 소재 산업의 새로운 이정표를 세웠다. 광양 전구체 공장은 기존 양극재 공장 부지 내 22,400㎡(약 6,800평) 규모로 연간 생산량은 전기차 약 50만 대에 들어갈 배터리를 만들 수 있는 수준이다. 생산된 전구체는 전량 얼티엄셀즈向 양극재 제조에 사용될 예정이다.

광양 전구체 공장을 이끌고 있는 노수진 공장장은 이번 공장 준공은 중국 수입에 의존하던 전구체를 자급할 수 있는 기반을 마련했다는 점에서 의미가 크다고 강조했다.

“수입 의존도 90% 이상이던 전구체를 광양 전구체 공장에서 연간 4만5000톤을 생산하게 되었습니다. 이번 준공은 포스코그룹의 원료, 반제품(전구체), 양극재로 이어지는 자급체제를 완성한 유의미한 결과입니다”

광양 전구체 공장은 연간 4만 5,000톤 생산 능력을 바탕으로 국내 배터리 산업의 안정적인 성장과 글로벌 시장 진출에 든든한 버팀목이 되고 있다. 최근 AI와 전기차 시장의 성장으로 배터리 수요가 폭발적으로 늘 것으로 전망되는 가운데, 안정적인 배터리 소재 공급망 확보는 기업 경쟁력의 핵심으로 떠오르고 있다. 특히, 글로벌 시장에서 중국산 배터리 소재에 대한 공급망 규제가 강화되는 상황에서, 포스코퓨처엠은 비(非)중국산 니켈을 활용해 고순도 황산니켈을 포스코그룹 내에서 자체 공급받아 전구체를 생산하는 구조를 완성했다. 이로써 글로벌 시장에서의 경쟁력은 물론, 정책 변화에 대한 대응력도 높였다.

“배터리 산업은 글로벌 정책에 따라 공급망 환경이 급변하고 있습니다. 세계 각국은 자국 중심의 통상체제를 구축하는 가운데, 전구체 내재화는 회사의 경쟁력은 물론 국가 배터리 산업 경쟁력을 굳건히 하는데에도 크게 기여를 할 것입니다.”

전구체(Precursor)는 원하는 구조의 물질이 되기 전 단계를 통칭하는 용어로, 배터리 산업에서는 양극재가 되기 전 단계의 핵심 원료다. 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn) 등 다양한 금속으로 구성되며, 양극재 공장으로 보내져 리튬(Li)과 결합해 양극재가 된다.

전구체는 금속 비율과 제조 방식에 따라 특성이 달라지며, 특히 생산 과정에서의 불순물 관리가 양극재 성능을 결정짓는 중요 요소로 꼽힌다. 불순물은 배터리의 수명 단축, 용량 감소, 안전성 저하 등을 유발할 수 있어 전구체 제조 단계에서 철저한 불순물 관리와 고순도화 기술이 필수적이다. 광양 전구체 공장은 ‘품질 불량률 제로화’를 목표로, 최고의 품질 경쟁력을 갖춘 전구체 생산에 매진하고 있다.

“전구체는 이물질에 매우 민감한 소재입니다. 저희 공장은 10억분의 15 확률로 이물질을 엄격히 관리하며, 품질 불량률 제로화를 목표로 하고 있습니다.”

신규 공장을 구축하는 과정에서 새로운 설비들이 도입되었기 때문에 초기에는 이물이 발생하는 상황도 있었다. 노공장장은 신규 설비 내 이물 제거에 집중하고, 시운전을 통해 생산공정별 수집된 데이터를 분석, 이물 발생 원인을 파악해 공정을 개선하는 등 준공까지 세심한 노력을 기울였다. 그 결과 안정적인 제품 생산과 품질관리를 이루어 냈으며 지난 5월부터는 생산된 전구체를 광양 양극재 공장에 투입하고 있다. 광양 전구체 공장은 신규 설비에 대한 체계적인 교육자료 제작과 반복 교육, 운전방법 표준화 등으로 직원들의 설비 이해도를 높여 모든 공정에서 동일한 기준으로 품질을 관리하고 있다.

“신규 공장에서 안정적인 제품 생산과 품질관리가 이루어지려면 공장의 모든 직원들이 동일한 기준으로 설비를 운영할 수 있도록 해야 합니다. 즉 ‘운전방법의 표준화’가 필수적이죠. 이를 위해 신규 설비에 대한 별도 교육 자료를 제작하고 체계적으로 교육을 실시했습니다. 모든 직원들이 설비를 잘 이해하고 운영할 수 있도록 하고 있습니다.”

광양 전구체 공장 준공은 포스코퓨처엠 최초의 여성 공장장이 탄생했다는 점에서도 의미가 깊다.

노수진 공장장은 화학공학 전공 후 2009년 포스코퓨처엠에 엔지니어로 입사했다. 11년간 기초소재사업 분야에서 경험을 쌓고, 2020년에는 라임기술분야 리더로서 부원료 생산 및 품질관리 업무를 맡았다. 이후 회사가 에너지소재 분야로 사업을 확장하면서 기회를 맞이했다. 2023년 광양 전구체 공장 완공과 함께 조업준비 팀장을 맡아 설비와 인력 운영, 품질관리 등 조업 전반의 환경을 구축했으며, 이러한 경험을 바탕으로 2024년 7월 광양 전구체 공장장에 부임했다.

“무거운 책임감과 동시에 큰 자부심을 느낍니다. 아직은 여성이 제조공정 현장을 책임지는 자리에 있다는 것이 흔하지는 않은 상황이지만, 이제는 성별보다 리더십, 책임감이 중요한 시대입니다. 여성 공장장이라는 타이틀은 남녀를 불문하고 열정과 능력이 있다면 해낼 수 있음을 보여주는 것이라 생각합니다. 앞으로 후배 인재들에게 롤모델이 되어 자신감을 심어주는 선례를 만들고 싶습니다.”

노공장장은 현장의 작은 문제도 외면하지 않고, 끝까지 원인을 파고드는 태도와 동료들과의 신뢰가 지금의 자신을 만들었다고 덧붙였다. 공장장으로서 그는 현장과의 소통을 가장 중요하게 생각한다.

“현장은 정직하다는 말을 늘 가슴에 새기며 일해왔습니다. 원인 없는 결과는 없고, 숨길 수 없는 곳이 현장입니다. 작은 문제라도 외면하지 않고 끝까지 파고드는 태도가 지금의 저를 만들었다고 생각합니다. 동료들과 함께 소통하고 문제를 해결해 나가며 쌓은 신뢰가, 앞으로 나아갈 수 있는 힘이 됩니다.”

▲포스코퓨처엠 광양 양극재 공장 및 전구체 공장 전경.

노수진 공장장은 광양 전구체 공장 운영의 최우선 가치로 ‘안전’을 꼽는다. 안전한 작업 환경 조성을 위해 구성원 모두가 각자의 위치에서 공정을 잘 이해하고 운영할 수 있도록 지속적인 교육과 관리 활동을 강화하고 있다. 앞으로 광양 전구체 공장은 데이터 기반의 스마트 팩토리화를 추진하는 동시에, 현장의 경험과 감각이 존중받는 균형 잡힌 운영을 통해 최고의 품질 경쟁력을 갖춘 포스코퓨처엠의 모델 공장으로 성장해 나갈 계획이다.

“광양 전구체 공장의 생산 기술과 품질관리 역량이 포스코퓨처엠의 양극재 사업의 중추적인 역할을 한다는 평가를 받는 것이 목표입니다. 앞으로도 현장과 소통하며, 품질과 기술력 모두에서 인정받는 공장으로 만들겠습니다.”

특히, 이번 광양 전구체공장 준공은 지역 고용창출과 산업 생태계 활성화에도 긍정적인 영향을 주고 있다. 지역 인재 채용과 협력사와의 상생을 통해, 광양 지역 경제 활성화에도 크게 기여할 것으로 기대된다.

“현재 광양 전구체 공장과 양극재 공장에는 약 700여 명의 직원이 근무 중이며, 향후 NCA 양극재 공장 등 추가 증설이 이루어지면 더 많은 일자리가 창출될 것입니다. 지역사회와 함께 성장하는 공장이 되기를 기대합니다.”