국내에서 유일한 2차전지 음극재(전기차에 사용되는 리튬이온전지의 핵심 소재) 생산기업 ‘포스코케미칼’. 이 회사는 포스코의 석탄화학 및 탄소 소재 계열사다. 천연 흑연 음극재 부문에서 세계 최고 수준의 기술력과 생산성을 갖춘 기업으로 널리 알려졌다. 특히 지난해 11월부터는 음극재 생산능력을 크게 증설하며 제품 포트폴리오 다각화에 나선 상태다.

지난 24일 세종특별자치시 전의면 세종 첨단산업단지에 있는 포스코케미칼 2공장 1단계 공장을 직접 찾았다. 공장에 들어서자 전체 공장 약 8300㎡(약 2500여평)에 높이 25m의 1단계 공장동 안에 8기의 설비 라인이 빼곡히 배치된 모습이 눈에 들어온다.

이곳에서 생산되는 음극재는 양극재·전해액·분리막과 더불어 2차전지의 4대 주요소재 중 하나다. 2차전지 충전 시 양극에서 나오는 리튬이온을 음극에서 받아들이는 역할을 하며 흑연 등의 탄소 물질을 소재로 사용한다.

포스코케미칼은 천연 흑연 광석을 회수·정제해 99.9% 이상 순도를 높여 음극재를 제조한다. 천연 흑연 음극재 제조에 있어서 글로벌 톱 티어(Top-tier) 수준의 기술력을 자랑하고 있다는 게 업계의 평가다.

이날 현장에서는 정규용 포스코케미칼 음극재생산부장(상무보)의 도움으로 2공장의 전체 공정을 둘러봤다.

포스코케미칼 2공장은 원료 투입부터 특수 코팅, 고온 처리(소성), 혼합, 불순물 제거, 포장, 출하까지 전 공정을 연결한 자동화 생산 체계를 갖췄다. 포스코 그룹의 스마트 팩토리 기술과 소재기술이 집적돼 기존 1공장 설비 대비 25%, 경쟁사 대비 배 이상 생산 효율성을 높였다는 게 회사 측 설명이다.

정규용 생산부장은 이와 관련해 “경쟁사(일본‧중국의 경쟁 기업) 대비 품질 및 생산성 우위를 자랑한다. 천연 흑연 음극재 부문에서 최고의 경쟁력을 갖췄다”며 “업계 최초로 스마트 팩토리를 구축했다. 품질에서도 통계 품질관리로 불량을 사전 차단했다”고 말했다.

실제 포스코 케미칼은 천연음극재 품질에 있어 가장 중요한 표면처리 기술 부문에서 차별화된 기술력을 자랑한다. 건식코팅 기술 특허 17개, 나노물질 표면처리 기술 특허 4건 등 관련 특허만 49건을 보유했다.

포스코케미칼의 현장 부지 한쪽에서는 지난해 11월부터 진행되고 있는 축구장 약 13개 크기인 10만6086㎡ 면적의 음극재 2공장 건설 공사가 한창이었다.

2공장은 이번 1단계 2만톤 설비 증설에 이은 단계적 증설을 통해 2022년까지 연산 5만톤의 천연흑연 음극재 생산 체제를 갖출 예정이다.

2공장 증설을 통해 포스코케미칼은 이미 가동 중인 연산 2만4000톤의 1공장을 포함해 연간 생산 능력이 총 7만4000톤까지 늘어난다. 이는 60㎾급 전기자동차 배터리 약 123만대에 공급할 수 있는 양이다.

정대헌 포스코케미칼 음극소재실장(전무)은 “배터리의 핵심소재인 음극재 국산화에 성공하고 글로벌 탑 플레이어 수준의 양산능력을 갖춘 지금까지의 성과를 넘어서겠다”며 “앞으로도 지속적인 증설과 연구개발을 통해 생산능력‧기술‧품질 모든 면에서 2차전지 소재 시장을 주도하겠다. 경쟁사와의 격차를 더욱 벌려 나갈 것”이라고 힘줘 말했다.

천연 음극재 부문에서 글로벌 톱티어(Top-tier) 기술력을 갖춘 포스코케미칼은 향후 음극재 종합 생산 기업으로 발돋움할 예정이다.

먼저 자체 기술로 개발한 ‘인조흑연 성능 발현 천연흑연 음극재’의 생산으로 천연흑연을 원료로 활용해 생산단가를 크게 낮추면서도 인조 흑연의 긴 수명과 고속충전 특성은 그대로 보유한 제품을 만든다는 계획이다.

인조 흑연계 음극재의 사업화도 추진한다. 전기자동차 산업의 성장과 함께 인조 흑연계 음극재 사용량이 증대하는 시장 변화에 선제적으로 대응한다는 방침이다.

자회사인 피엠씨텍에서 공급받는 침상코크스 원료와 천연 흑연계 음극재 생산으로 축적한 제조기술로 이미 시장 우위를 점할 경쟁력을 갖췄다는 게 회사 측 설명이다.

◆포스코 케미칼은?

포스코케미칼은 2011년 음극재 사업에 진출해 국내 최초로 천연흑연계 음극재 양산에 성공하는 등 한국 2차전지 소재 산업의 발전을 이끌어 온 기업이다.

2차전지 업계에서는 LG화학‧삼성SDI‧SK이노베이션 등의 국내 배터리 사들이 글로벌 시장을 주도해왔으나, 관련 소재 시장에서 일본‧중국 등이 주도하고 국내 제조사가 전무했던 상황에서 오랜 투자와 기술개발로 결실을 보며 글로벌 탑티어 기업으로 거듭나고 있다.

임중권 기자 im9181@kukinews.com