차세대 전지로 불리는 '리튬메탈배터리' 기업
SK그룹 2대주주, 현대차그룹 1억달러 투자
배터리 업계 "상용화 가능성·시기 두고봐야"
충북 충주시에 위치한 SES 한국 공장 외관. SES 제공
미국의 차세대 배터리 스타트업 솔리드에너지시스템(SES)이 국내에서 리튬메탈배터리(LMB) 시험 생산을 시작했다. 미국 인플레이션감축법(IRA) 때문에 국내 배터리 기업들이 현지 투자를 늘리는 상황에서 SES 측은 정반대의 선택을 했다. 국내에서 전기차·배터리 업체들과 활발하게 협업, 2025년까지 LMB 양산에 성공한다는 목표를 세웠다.
SES는 14일 온라인으로 진행된 '2022 SES 배터리 월드' 행사에서 충북 충주시에 있는 배터리 공장 생산 시설을 최초로 공개했다. 8개월 만에 완공된 SES 충주 공장은 최근 가동을 시작, 50암페어(Ah), 100Ah LMB를 생산한다. SES는 충주 공장에서 자체 인공지능(AI) 기반 배터리 상태 모니터링 소프트웨어 '아바타'(Avatar)를 활용해 제조 효율성을 극대화했다.
현대차·SK 등 파트너 협력 위해 충주 공장 건설
치차오 후 SES 창업자 겸 최고경영자(CEO)가 '2022 배터리 월드' 행사에서 리튬메탈배터리에 대해 발표하고 있다. SES 제공
LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI 등 국내 배터리 업체들은 IRA 때문에 미국에 경쟁적으로 생산 시설을 짓고 있다. 반면 SES 측은 '배터리 선진국'인 한국에 공장을 마련했다. 이처럼 이례적 행보를 두고 치차오 후 SES 창립자 겸 최고경영자(CEO)는 "충주 공장에서는 LMB 공정을 개선하기 위한 연구개발(R&D)을 집중적으로 진행할 것"이라며 "한국의 전략적 파트너들과 힘을 모아 배터리 성능을 높이는 데 집중할 계획"이라고 설명했다.
SES의 주요 국내 파트너사로는 현대차와 SK그룹이 꼽힌다. 현대차는 SES에 1억 달러(약 1,300억 원)를 투자했고, SK그룹은 SES의 2대주주이기도 하다. 두 기업은 SES의 기술력을 높이 평가하고 대규모 투자를 단행했다. 실제 SES는 현대차, SK온 등 두 기업의 주요 계열사와 LMB 양산 기술을 개발하고 있다. 이를 통해 현대차는 차세대 배터리 공급처를 확보할 수 있고, SK온 입장에선 보유하지 못한 LMB와 전고체 배터리 관련 기술 확보를 기대하고 있다.
리튬이온보다 30% 성능 뛰어나...25년 양산 기대
SES 한국 시설에서 리튬메탈배터리 생산 작업 중인 SES 직원의 모습. SES 제공
SES가 개발 중인 LMB는 기존 액체 전해질의 '리튬이온배터리'와 전고체 배터리의 중간 형태다. 음극재에 흑연 대신 금속물질을 적용, 에너지 밀도가 기존 리튬이온배터리보다 3배 높고, 12분 만에 10%에서 90%까지 충전할 수 있다. SES는 지난해 LMB 시제품(A샘플)을 완성했고, 2023년 B샘플, 2024년 C샘플 개발을 완료하고 2025년부터 상용화한다는 계획이다. 이를 위해 SES는 한국에서 배터리 개발·생산 인력을 50명 이상 채용할 예정이다.
후 CEO는 "최근 50Ah LMB는 외부 평가 기관이 실시한 관통, 과충전, 열폭주 등 안전도 테스트를 통과해 'UN38.3' 인증을 땄다"며 "아바타는 사고 예측 정확도가 99% 가까이 돼 사고 위험성을 낮출 수 있어 2025년이면 전기차, 도심항공모빌리티(UAM) 등에 상용화할 수 있을 것"이라고 강조했다.
업계에선 새로운 기술이 남긴 LMB의 상용화 가능성과 시기에 관심이 쏠리고 있다. LMB는 20~30년 전 발표된 이론이지만, 아직까지 상용화를 위한 소재 개발이나 기술력이 충분히 무르익지 않았다는 평을 받기 때문이다. 특히 높은 가격, 내구성, 안전성 측면에서 현재 세계 시장서 대세를 이루고 있는 리튬이온배터리 대비 경쟁력이 크지 않아 짧은 시간에 대량 양산은 만만치 않은 도전이다. 박철완 서정대 자동차공학과 교수는 "LMB가 이론적으로는 장점이 많지만, 상용화를 위해서는 입증해야 하는 부분이 많다"고 말했다.
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