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얼마 전 너무도 자랑스럽고 대단한 우리나라 배터리 관련 소식을 전해드렸습니다. 그런데 바로 며칠 전 우리나라 배터리 산업 관련 또 하나의 진짜 엄청난 뉴스가 터졌습니다. 게다가이 소식은 바로 테슬라와 관련된 초대박 뉴스입니다. 기사 내용은 이렇습니다. 테슬라의 일론 머스크는 한국 배터리 성공의 21등 공신이자 양극재 분야에서 전 세계 최강 기술력을 보여주는 진짜 끝판왕 기업인 엘앤에프와 한 해 약 40만대 분량의 양극재 수입 계약을 체결했다는 소식입니다. 테슬라가 한해 글로벌 시장에서 판매하고 있는 전기차의 총 수량이 약 120만대입니다.
40만대 분량이면 그 전체 판매량의 3분의 1에 해당하는 엄청난 문양입니다. 또 금액으로도 이게 그냥 단일 계약일 뿐인데도 2년 동안 약 80만 대분 납품 계약으로 거의 4조원에 육박합니다. 게다가 이게 또 단가가 아주 높은 배터리를 통째로 공급하는 것도 아니고 양극재라는 핵심 부품만을 공급하는 것인데도 그런 어마어마한 액수는 달성한 것입니다. 이건 요즘 수출 관련 매우 목마른 우리 경제에게 있어 정말 대단한 경사이며 나아가 우리나라 배터리 기술력과 품질 관련해서 전 세계 전기차 회사들에게 있어 결정적인 증명이 되어주는 아주 중요한 소식이기 때문에이 기회에 도대체이 양극재라는게 무엇이며 그게 배터리 기술에 있어 왜 그렇게 중요한지 그리고 우리나라의 양극재 기술력이 어째서 전 세계 넘사벽이 되었는지에 대한 그 뉴스 뒤에 숨은 이야기들을 같이 좀 살펴볼까 합니다.
제가 며칠 전에 소개해드렸던 우리나라 최고 배터리 아저씨인 박순혁 박사님의 책이자 현 시점 국내 서점 경제경영 분야 압도적 1위로 올라선 채 K 배터리 레볼루션을 소개하는 영상에서 우리 LG 엔 소리 가진 그 넘사벽의 배터리 기술력과 무려 24,000 겹으로 보호되고 있는 특허들 그리고 그 모든 걸 가능하게 만든고 구본무 회장의 지난 30년의 개발 히스토리에 대해 소개를 해드렸는데 그때 그 영상에서 정말 이야기하고 싶었지만 영상이 너무 길어질 것 같아 해당 영상에서는 담지 못했던 이야기가 하나 있는데 그게 바로 우리나라의 완전 넘사벽 양극 기술력 이야기입니다.
즉 전기차 배터리 기술의 핵심 중 핵심이 되는 무서운 기술이자 이번에 테슬라와 거대 계약을 따낸이 lnf라는 회사가 바로 그 양극재 대한민국 간판 회사입니다. 우선이 매우 생소한 단어이자 우리 일반인들 대부분은 아마 처음 들어보셨을 용어의이 양극재라는 것에 대해 아주 간단하게 먼저 좀 알아보겠습니다. 다들 알다시피 전기차 배터리 기술력 발전에 척도는 바로 에너지 밀도입니다. 하지만 그 에너지 밀도가 결과라면 그런 결과를 달성하는데 핵심이 되는 초격차 기술력 분야가 바로 양극재 기술입니다. 일단 양극재란 배터리의 용량과 전압을 결정하는 요소이며 배터리에서 전기가 저장되거나 나가는 것을 가능하게 해주는 부분입니다.
말하자면 일종의 문지기처럼 정기의 입출입을 관리하는 장치인데이 그림을 보면 이게 배터리 내부 구성입니다. 가운데 전기 저장 요소인 전액 파츠들이 있고 그 사이 분리막들이 있으며 그 양 끝에 양극재와 음극재라는 것이 있습니다. 일종의 댐 같은 것으로 전기가 나가거나 들어오는 것을 조절하는 요소입니다. 예를 들어 양극재가 높아지고 음극재가 낮아지면 전기가 들어오게 되고 즉 충전이 되고 그 반대로 양극재가 낮아지고 응급제가 높아지면 다시 배터리에 저장되어 있던 전기가 밖으로 빠져나가게 되는 즉 방전이 되는 원리로 그렇게 충전과 방전이 가능하도록 만들어주는 장치들로서 배터리 제작에 있어 구현하고 관리하기 가장 어려운 부분으로 알려져 있습니다.
또 그렇다보니 전기차에 있어 배터리 원가가 거의 절반을 차지하듯이 배터리 원가에 있어서는 양극재가 40%나 차지하고 있을 정도로 배터리 기술의 핵심 중 핵심이 되는 중요한 부분입니다. 자 그럼이 양극재는 도대체 어떤 재료로 만들어지는 것인지 궁금해집니다. 양극재는 보통 우리가 희토류라고 부르는 그 귀한 자원들로 만들어지는 아주 귀하고 비싼 부품입니다. 일반적으로 양극재는 니켈과 코발트 그리고 망간 거 알루미늄을 적절한 비율로 조합하여 제작됩니다. 어느 원소를 어떤 비율로 조합하느냐에 따라 양극재의 영향과 안정성 수명 성능 그리고 궁극적으로 배터리의 에너지 밀도를 결정짓게 되기 때문에 맛집 양념장의 비밀처럼 그 조합의 비율 역시 극비 사안이자 기술력에 핵심입니다.
그래서 배터리의 종류를 구분 지을 때도 바로 어떤 양극재 조합을 썼느냐에 따라 그 이름이 결정됩니다. 우리나라의 배터리는 보통 3억 개 배터리라고 부릅니다. 왜냐하면 우리나라의 ncm 배터리의 경우 니켈 코발트 망간을 사용하고 있기 때문이며 또는 nca 배터리의 경우 니켈 코발트 알루미늄의 새 원소를 사용했기 때문에 삼원계 배터리라고 부릅니다. 반면 중국산 배터리로 대표되는 인산철 배터리 또는 lfp 배터리는 리튬 인산 철을 사용하기 때문에 물론 여기서도 세 가지 원소가 사용되고는 있지만 삼원계라고 불리는 대신 인상과 처리 핵심 재료이기 때문에 인산철 배터리라고 불립니다.
그 한국식 양극재를 만드는게 얼마나 어렵냐면 무려 과거 삼성에서도 그걸 만드는 걸 포기했을 정도입니다. 삼성의 양극재 개발 폭이 관련 그 비하인드 스토리는 바로 뒤에서 이어하겠습니다. 지금 우리나라에는 전 세계 양극재 기업 1 2 3 4위가 다 있습니다. 일명 세계 양극재 4대천왕이라고 불리는 무서운 회사들인데 바로 lg화학과 포스코케미컬 그리고 에코프로와 이번에 테슬라와 초대형 계약을 맺은 엘렌 f입니다. 그중이 에코프로라는 회사가 시작된 그 출발 이야기와 어떻게 이런 대단한 성공에 이르게 되었는지를 살펴보면 무척 흥미로우면서도 우리들 삶에 대해 그게 의미하는 바가 큽니다.
작은 중소기업이었던 에코프로가 전기차 배터리용 양극재 사업에 뛰어든 건 2004년도입니다. 그때 정부에서는 앞으로 전기차의 시대가 도래할 것을 전망했고 전기차용 양극재 개발 사업을 국책 과제로 선정하여 연구하게 했는데 그때 아무도이 사업에 뛰어들려고 하지 않았습니다. 왜냐하면 그 성공의 난이도가 너무 높았기 때문입니다. 그래서 결국 딱 두 회사만이 뛰어들었는데 그게 바로 삼성그룹의 제일모직과 에코프로였습니다. 일부에서는 종종이 양극재 기술에 성공하는 고려청자의 그 신비로운 비색을내는 것만큼이나 그 어떤 재능이나 노력 그리고 아무리 많은 돈이 있어도 성공하기 힘들 정도로 그 모든 것에 더해 커다란 행운까지 따라 주어야 한다고까지 비유하고 있을 정도로 어렵다고 보았는데 그렇기 때문에 그 대단한 무적의 삼성그룹도 2004년 이후 3년간 무려 당시 돈 1000억원이라는 막대한 연구비를 투자했는데도 이렇다 할 아무런 성과도 거두지 못했습니다.
그리고 이건 너무도 어려운 사업이라 앞으로도 성공할 수 있다는 보장이 없자 반도체와 스마트폰 사업에 집중하기 위해 2007년 삼성은 양극재 사업에서 철수하기로 결정합니다. 그렇게 당근마켓에 매물로 올라온 삼성 양극재 사업 메모를 보고는 이때 에코프로의 이동체 회장은 판매자 삼성에게 연락해서 어차피 버릴 거 본인에게 팔라고 제안합니다. 그러면서 극강 수준의 현장 네고를 성공시키며 1000억원이 들어간 사업을 무려 그 10분의 1 가격인 100억원의 사오는 것을 성공합니다. 게다가 에코프로는 그렇게 가격을 후려친 것에 더해 결제에 있어서도 거의 최강의 카푸어도 울고 갈 무 120개월 할부를 제한하며 매년 10억원씩 갚아 나가겠다고 눈물겨운 제안을 했는데 삼성 입장에서는 어차피 이게 그냥 접을 사업이었기 때문에 아주 쿨하게 그 제안을 받아들였고 그렇게 에코프로는 삼성이 지난 3년간 1000억원을 투자한 사업을 고스란히 가져와 풀게 됩니다.
하지만 이게 너무도 어려운 분야의 사업이다 보니까 그렇게 삼성의 양극재 사업까지 가져왔음에도 에코프로의 연구개발 성과는 크게 나아지지 않았고 또 그래서 종종 이런 사업들이 그렇다 계속해서 더 깊은 적자의 늪에 빠지게 되어 당시 에코프로의 이동체 회장은 대부분의 시간을 돈을 빌리기 위해 여의도 일대를 전전해야만 했습니다. 하지만이 양극재 개발 사업이라는 것은 무려 삼성마저 손을든 어려운 사업으로 이후 10년을 더 노력한다 또는 더 많은 돈을 쏟아 부으며 앞으로 20년을 더 노력한들 성공한다는 보장이 없었기 때문에 시장과 투자자들은이 미래가 불투명한 작은 중소기업에게 너무도 차갑고 냉담했습니다.
그렇게 매일매일을 죽느냐 사느냐의 기로에 서서 그날 하루하루가 마지막인 것처럼 어렵게 버텨내다가 드디어 2021년이 되자 에코프로의 17년에 걸친 노력과 뚝심에 열매가 맺히기 시작합니다. 그걸 가장 잘 보여주는게 아마도 에코프로 회사의 주가일 텐데 여기 아름다운 그래프에서 보이는 것처럼 2004년 시작한 양극재 개발 사업이 정말 길고도 긴 고통의 암흑기를 보낸 그 끝에 2021년을 기점으로 진짜 폭발적으로 성장하더니 최근 6개월 동안은 얼마 전 세계가 목격했던 그 천슬라의 폭등이 부럽지 않을 정도로 지금 무섭게 치솟고 있습니다. 그리고 그런 에코프로와 함께 이번에 무려 테슬라와 초대형 계약을 맺으며 다시금 엄청난 기세로 지금 훨훨 날아오르고 있는 lnf의 경우도 보면 마찬가지입니다.
여기 그래프에서 보이는 것처럼 에코프로와 비슷하게 2021년까지는 엄청난 돈과 시간만 쏟아부었지만 성과는 없었던 아주 어려운 시기를 보내야만 했는데 그러다가 2021년 드디어 전 세계 전기차 회사들로부터 그 기술력을 인정받기 시작하며 폭발적인 비상을 시작했고 이번 테 계약 건으로 인해 앞으로는 더더욱 높이 날아오를 예정입니다. 한 가지 재미있는 것이 과거 2차대전 직전까지 독일에서 가장 인기 있는 음료였고 또 거기다가 나치의 컬러였던 레드와도 깔맞춤으로 너무 잘 맞아 당시 독일 전국민이 가장 좋아했던 음료인 코카콜라가 미국의 참전과 함께 독일로 수출이 금지되자 당시 독일에 남아있던 코카콜라 제조 공장들에서는 이제는 구할 수 없게 되어버린 그 검은 코카콜라 원액 대신 자기들이 구할 수 있었던 다른 과일 원액들 즉 오렌지와 파인애플 그리고 포도 주스에서 추출한 원액을 사용해 독일만에 코카콜라를 만들자고 해서 탄생한 그 환타가 독일에서 테 히트를 치며 코카콜라를 넘어서는 최고의 인기 음료로 등극하게 되자 2차대전이 끝난 이후 코카콜라가이 환타 회사를 사버렸던 것처럼 과거 삼성전자에게 100억원에 그것도 당시 돈이 없어 무려 120개월 할부로 그 사업을 구입해왔던 에코프로 역시 지금은 그 삼성과 합작 회사까지 만들어 함께 힘을 합쳐 세계 최고의 양극재를 생산하는 엄청난 회사가 되어버 그런 거 보면 비상한 머리도 또 추진력도 성공이 있어 모두 중요한 요소이긴 하지만 아무리 힘들어도 절대 포기하지 않는이 끈기 또는 그리트야말로 인생과 사업에서 결국에는 커다란 성공을 이뤄낸 거의 모든 사례에서 늘 발견되는 진짜 재능이 아닌가 싶습니다이 아름답고도 신비롭고 또 흥미진진한 우리나라 배터리 이야기는 여기서 끝이 아닙니다.
지금부터는 어째서 우리 한국 회사들의 기술력이 그렇게 넘사벽인지 분명 그들 회사 어딘가에는 지금 외계인들이 감금되어 재능기부를 하고 있는 것이 심하게 의심되는지 한번 살펴보겠습니다. 앞서 우리나라 배터리를 보통 삼원계 배터리라고 부른다고 했습니다. ncm 배터리의 경우 니켈과 코발트 그리고 망간이 들어가기 때문에 그렇게 부르는데 여기에서 그 핵심 기술 중 하나는 바로 그 값이 비싸고 구하기도 힘든 금속인 코발트의 비중을 줄이고 대신 더 값이 싸지만 그러면서도 높은 에너지 밀도와 안전성을 담보하는 니켈과 망간 그 중에서도 니켈의 비중을 높여 양극재를 개발하는 다시 말하면 요즘 나오는 현대자동차를 그 수백억원도 넘는 F1 경주차 만들 때처럼 전부 다 마그네슘과 티타늄 그리고 카본 5로 만들게 되면 당연히 그 차의 성능과 품질은 넘사벽으로 높아지겠지만 가격 역시 대당 기하급수적으로 높아져서 시장성을 잃게 될 것입니다.
그래서 최고의 성능을 구현해내면서도 가격은 최대한 낮출 수 있는 그 스위치폿을 찾아내는 것이 모든 기업의 핵심 과제입니다. 양극재 재료들은 각각 자기들을 역할이 있는데 그 중 가장 중요한 코발트의 역할이 바로 안전성과 수명 그리고 성능을 담당하는 부분입니다. 그래서 코발트 비중을 높이면 가장 좋겠지만 그럼 가격이 너무나도 비싸져서 시장성이 없게 되기 때문에이 부분 관련 우리 한국 양극재 회사들이 아주 오랜 기간 연구와 실험을 진행한 결과 니켈의 함량을 높이면 높일수록 성능과 가격 경쟁력 모두를 확보할 수 있다는 발견이었습니다. 대신 니켈을 너무 높은 수준까지 올려버리며 그러니까 50% 이상까지 높여 버리며 배터리의 안정성이 크게 훼손되 문제가 발견되었습니다.
그래서 바로이 부분에서 세계 다른 거의 모든 회사들에서는 방법을 찾지 못해 포기를 해버렸는데 포기를 모르는 한국의이 양극재 4대 천왕들은 도대체 무슨 수를 쓴 것인지 일명 하이니켈 양극재 기술이라는 새로운 기술을 개발해서는 니켈의 함량을 무려 80% 이상까지 높여 버리는데 더해 성능에 이어 안정성까지 함께 높여버려 세계를 놀라게 했고 하지만 또이 적당히를 모르는 사람들은 계속해서 연구를 진행하더니 곧이어 울트라 하이니켈 기술이라는 것까지 개발하며 그 이름에서 유추되듯 무려 90% 이상까지 니켈 함량을 포함하면서도 기존 배터리들보다 20%나 더 가볍고 20%나 더 멀리 가는 데다 가격 또한 20%나 저렴한 마법 같은 결과물을 만들어 내버렸습니다.
그래서 그런 말도 안 되는 연이은 혁신의 결과로 지금처럼 세계 전기차 배터리 시장을 한국산 삼원계 배터리들이 장악하게 된 것이며 또한 다른 나라 어디에서도 우리나라의 그 삼원계 배터리들이 구현하는 그 성능을 구현하는 것은 못 내고 있는 것입니다. 그런데 더 무서움과 이미 한국 양극재 4대 천황들은 그 90%에서 멈추지 않고 지금 반도체 회사들이 10만원 8나노 3나노 이런식으로 점점 더 작은 나노 기술에 도달하기 위해 경쟁하고 있는 것처럼 더욱더 그 하이니켈 기술의 난이도를 높여 버리다가 2023년 현재는 니켈 함량을 무려 97%까지 높이는데 성공해 버렸습니다.
이제 이건 아무리 봐도 더 이상 하이니켈 배터리가 아니라 그냥 니켈 배터리 같기는 한데 아무튼 그 4대천왕은 여기에서는 더 이상 니켈을 높일 수 없게 되자 이제는 니켈 대신 가격이 훨씬 더 저렴하며 전고체 배터리 개발에 있어 가장 유리한 원소인 망간을 높이는 기술을 지금 열심히 연구 중에 있고 그래서 곧 하이 니켈에 이어 하이 망간 기술에서도 세계 최고가 돼요 우리 한국 배터리하면 자동적으로 떠오르는 단어인 그 누구도 따라잡는 것은 커녕 그 시도조차 단념하게 만드는 그 초격차 기술력은 훨씬 더 크게 벌려놓을 예정입니다. 아마 그렇게 되면 아직은 그 안정성이 완벽하지 않은 지금 배터리들 이후에 차세대 버전이자 필연적으로 도래하게 될 그 전고체 배터리의 시대에서는 지금보다 더욱더 우리나라 배터리들이 앞서가게 될 것으로 어렵지 않게 예상됩니다.
영상 서두에서도 말했던 한 해 세계 최대 전기차 회사인 테슬라가 만드는 차가 120만대입니다. 그중 이번에 엘렌에프가 공급하기로 계약한 하이니켈 양극재 물량이 연 40만대 분으로 테슬라 전체 생산량이 무려 33%에 달합니다. 이건 테슬라가 배터리 회사들로부터 배터리 공급을 의존하지 않기 위해 자체적으로 배터리를 생산하기 위한 사업의 스케줄에 연동된 것인데 이렇게 되면 앞으로 이런 해외 전기차 회사들이 배터리 회사들에게 자신들이 종속되는 것이 두려워 우리나라 배터리를 피하면 자체 배터리 생산을 하려고 해도 결국에는 그렇게 해도 자기들 배터리를 만들기 위해서는 우리나라 양극재 회사들을 찾을 수밖에 없기 때문에 이래저래 미래 전기차 및 배터리 세상은 아무리 돌고 돌아도 결국 대한민국 천하가 되지 않을까 싶습니다.
나아 삼성과의 당근 쿨 거래를 통해 대한민국 최초의 배터리 투어가 되어 무려 120개월이라는 진짜 눈물 나는 초장기 할부 결제를 끊어 가면서도 그 어려운 시기에 먼 미래를 보고 단호하게 투자를 진행한 후 이후 17년간 몇 번이고 회사가 문 닫았어야 할 정도로 힘든 시기들이 있었지만 매번 그 어려운 시기를 결국에는 이겨내고 오늘날 이렇게 누구도 넘볼 수 없는 초 격차 실력과 성공을 거두어낸 것처럼 우리들 개인들도 또 우리나라도 지금 우리의 앞을 가로막고 있는 수많은 장애물들을 모두 잘 이겨내고 넘어서서 꼭 그 인내와 노력에 소중한 열매를 우리 모두가 곧 누릴 수 있는 날이 찾아오기를 희망하고 응원합니다. 대한민국 양극재 만세 대한민국 만세 감사합니다.
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