LG에너지솔루션 오창 에너지플랜트. 사진제공=LG에너지솔루션

[서울경제]

LG에너지솔루션(373220)이 ‘꿈의 배터리’인 전고체 배터리 상용화에 속도를 내기로 했다. 전고체 배터리 시제품을 생산하고 공정을 최적화하기 위한 파일럿 라인 구축에 첫 발을 떼기로 한 것이다. LG에너지솔루션은 단순 전고체 배터리를 넘어 충전 성능과 제조 효율성을 극대화한 기술 개발을 병행할 방침이다.

27일 업계에 따르면 LG엔솔은 이달 초부터 충북 오창에너지플랜트 1공장에서 전고체 배터리 파일럿 라인 건설 공사를 개시했다. 오창공장에 전고체 배터리 파일럿 라인을 세우는 것은 이번이 처음이다. LG엔솔은 기존 대전기술연구원과 서울 마곡 R＆D캠퍼스에서 전고체 배터리의 기초 연구·개발을 진행해왔다. 회사측은 연내 파일러 라인 구축을 완료하고 시제품을 제작하는 등 기술력을 빠르게 끌어올릴 계획이다.

전고체 배터리 파일럿 라인은 실험 환경에서 벗어나 양산 환경에서 제품을 구현하는 단계로 진입한 점에서 의미가 있다. 실제 설비로 소규모 시제품을 만드는 과정을 반복해 생산 공정을 최적화하고 주요 고객사와 협의해 품질을 평가하는 등 양산성을 검증할 수 있기 때문이다. 파일럿 라인을 통해 확보한 데이터와 기술 노하우를 기반으로 양산 공정을 설계해 안정적인 ‘수율’(완성품 중 양산 비율)을 확보할 수 있다.

전고체 배터리는 리튬이온 배터리에 사용되는 액체 전해질을 고체로 대체해 에너지 밀도와 안전성을 대폭 강화해 ‘꿈의 배터리’로 불린다. LG엔솔과 함께 삼성SDI(006400), SK온 등 국내 배터리 3사뿐 아니라 중국 CATL과 일본 도요타 등도 전고체 배터리 개발에 힘을 쏟고 있다. LG엔솔은 최근 전고체 배터리의 충전 속도를 10배 이상 높이는 기술을 개발한 데 이어 파일럿 라인 구축에도 나서 전고체 배터리 개발에 앞서 있다는 평가를 받는 삼성SDI나 도요타를 상용화나 제품 성능 등에서 앞서가겠다는 목표다.

또 LG엔솔은 기존 음극에서 음극재를 제거한 ‘무음극 전고체 배터리’ 개발까지 추진하고 있다. 무음극 전고체배터리는 배터리의 무게와 부피를 줄이면서도 에너지 밀도를 극대화할 것으로 기대된다. 리튬이온 배터리 대비 무게당 에너지 밀도를 2배 이상 강화한 리튬황 배터리와 리튬이온 배터리의 부피당 에너지 밀도를 개선한 바이폴라 배터리 개발도 본격화하고 있다.

회사측은 전고체 배터리 개발 후 양산을 겨냥해 배터리 공정 기술 혁신에도 힘을 쏟는 것으로 알려졌다. 배터리 제조 비용을 최대 30% 줄일 수 있는 건식전극 기술인데 작년 말 오창 공장에 파일럿 라인을 구축된 데 이어 올 해부터 가동에 들어갔다. 회사 관계자는 “2028년부터 건식전극 공정을 적용한 제품을 출시할 예정”이라고 말했다.

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노해철 기자([email protected])