일론 머스크가 연구한다는 '고망간 배터리'.."한국이 선두"

(그루엔하이드 로이터=뉴스1) 노선웅 기자 = 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 지난 8월 독일 베를린 인근 그루엔하이드에 있는 테슬라 기가팩토리 건설현장을 방문하며 제스처를 취하고 있다. (C) 로이터=뉴스1

일론 머스크 테슬라 CEO가 망간의 비중을 높인 베터리셀 연구를 진행한다고 언급하면서 업계의 비상한 관심을 끌고 있다. 머스크 CEO가 언급한 망간의 비중을 늘린 배터리는 코발트 함량을 줄이는 데 초점이 맞춰져있다. 국내 배터리업계는 "망간의 함량을 높이는 기술의 근간이 삼원계"라며 관련 기술 역시 한국이 최고 수준이라고 입을 모았다.

24일 일렉트릭(electrek) 등 외신에 따르면 머스크 CEO의 해당 발언은 지난 22일(현지시간) 독일 브란덴부르크주 테슬라 기가팩토리 개소식에서 나왔다. 그는 "망간의 잠재력은 무궁무진 하다"면서 "테슬라는 배터리셀에 더 많은 망간을 사용하는 방법을 연구하고 있다"고 밝혔다. 이어 "배터리 재료가 희소성을 띤다면, 사업에 제약을 줄 수 있다"고 지적했다.

그가 우려한 희소성을 띤 배터리 자원은 코발트를 의미한다. 코발트는 전 세계 생산량의 60~70%가 콩고민주공화국에서 나온다. 특정 국가가 공급망을 쥐고 있어 기본적으로 다른 광물들에 비해 값이 비싸다. 니켈·망간·리튬 등 다른 배터리 자원의 경우 수요와 국제정세 등이 가격을 결정짓는 주된 요소다. 코발트도 마찬가지지만 이와 별개로 현지사정이 가격에 지대한 영향을 미친다. 콩고 코발트 광산 상당수를 중국 자본이 장악한 상태여서 자원 무기화 가능성도 제기된다.

머스크가 언급한 이른바 '고(高)망간 배터리'는 기존 삼원계 배터리에서 코발트를 덜어내는 방식이다. LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온 등은 NCM(니켈·코발트·망간)·NCA(니켈·코발트·알루미늄) 등 프리미엄 하이니켈 삼원계 배터리에 주력한다. 니켈 비중이 90% 안팎으로 압도적으로 높지만, 배터리의 안전성을 위해 코발트는 필수적이다.

머스크는 니켈·망간 비율을 2:1로 조합한 배터리를 제작하면, 같은 양의 니켈로 1.5배 상당의 배터리를 제작할 수 있다고 주장했다. 이처럼 망간의 비율을 높인 배터리를 놓고 '하이(High) 망간' 또는 '망간 리치(Rich)'라 부른다. 코발트를 덜어낸 배터리 기술은 '코발트 프리(Free)'라고 일컫는다.

전기차 시장이 확대되면서 가격이 폭등한 소재 광물 대신, 생산량이 많은 대체제를 찾기 위한 연구 노력은 이미 오래전부터 국내 업계 전반에서 폭넓게 진행돼온 것으로 전해진다. LG·삼성·SK 3대 배터리 업체뿐 아니라 소재 업체도 마찬가지다.

에코프로비엠은 2024년부터 코발트 프리 배터리를 양극재를 양산할 계획이며, 엘앤에프도 망간 비율을 획기적으로 늘린 양극재 개발에 열을 올리고 있다. 업계는 국내 기업이 고망간 배터리 연구에 속도를 낼 수 있던 것은 수준 높은 삼원계 배터리 근간의 기술 축적이 있었기 때문이라고 입을 모았다.

한 업계 관계자는 "고망간 배터리는 리튬인산철(LFP) 제품의 단점을 보완하고 삼원계 배터리보다 저렴한 중간형태의 기술력으로 평가된다"면서 "관건은 코발트 없이 니켈·망간만으로 안정성을 구현할 수 있느냐 여부인데, LFP 기술 중심의 중국보다 니켈·코발트·망간을 고루 다루는 삼원계 중심의 한국이 상용화에 근접했다고 볼 수 있다"고 말했다.

이어 이 관계자는 "테슬라가 저가형 모델에 LFP배터리를 탑재함과 동시에 고망간 배터리 연구에 열을 올리는 것은, 저렴한 가격에 전기차를 폭넓게 공급해 시장 자체를 키우겠다는 의지가 담겨 있는 것"이라면서 "이처럼 특정 광물 의존도를 낮추고 가격 경쟁력을 확보하기 위한 업계 전반의 노력이 이어지면서 다양한 형태의 배터리가 출시될 것"이라고 덧붙였다.

또 다른 업체 관계자는 "LFP 배터리가 주목받고 고망간 배터리 상용연구가 활발히 진행되는 것은 삼원계의 대안을 찾기 위한 노력이라고 볼 수 있다"면서 "배터리 제품이 다변화되고 시장 자체가 확대될수록 국내 3사가 주력하는 삼원계 배터리의 프리미엄도 더욱 높아질 것"이라고 말했다.

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김도현 기자 ok_kd@mt.co.kr

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