저자: 미상 · 한국인
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일론 머스크의 테슬라 4680 배터리는 건식 전극 방식의 수율이 낮아 양산이 지연되고 있으며, 머스크가 올해 말까지 개선되지 않으면 배터리 사업을 포기할 수 있다는 보도를 소개한다. 반면 LG에너지솔루션은 이미 건식 전극 방식으로 4680 배터리 양산을 준비 중이라 테슬라 물량을 가져갈 가능성이 크다는 주장이다. 영상 후반은 LG 마케팅 부서 홍보 부족에 대한 농담조 언급이다.
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아마도 현재 지구상에 존재하는 최고의 능력자로 머스크 형님을 꼽을 수 있을 것입니다. 세계 최대 자동차 회사인 폭스바겐과 세계 최대 SNS 제국인 페이스북, 가장 앞선 인공지능 기술을 보유한 오픈AI, 그리고 전 세계 최고의 우주항공 단체인 나사를 혼자서 설립하고 운영하고 계신 진정한 천재입니다. 거기에 뇌에 칩을 심어 조정하는 뉴럴링크, 캘리포니아 땅 밑으로 슈퍼 고속도로를 건설하는 사업, 태양광 사업과 옵티머스 로봇 사업까지 있습니다. 이렇게 소개하다 보니 제가 아는 지인도 아닌데 괜히 목에 힘이 들어가고 거만해지고 싶은 느낌이 드는, 대충 그런 엄청난 사람입니다.
하지만 서른 살에 찾아온 대머리 공격도 이겨낸 진정한 남자 머스크에게도 절대 이길 수 없었던 경쟁자가 하나 있었습니다. 바로 우리가 사랑하는 LG입니다. 바로 배터리 이야기입니다. 머스크에게 배터리는 아주 중요합니다. 그가 판매하는 전 세계 넘사벽 1위 전기차 회사 테슬라의 자동차들, 그 기술력과 제조 원가의 절반 이상이 배터리에 달려 있기 때문입니다. 그래서 처음에는 파나소닉의 배터리를 썼지만, 이대로라면 엉뚱하게 배터리 회사들 배만 불려 주겠다 싶어 직접 배터리를 개발하기 시작합니다.
오랜 연구 끝에 일반적으로 쓰는 원통형 배터리를 바닥에 쫙 깔아 만든, 이름도 정직한 스케이트보드 플랫폼 배터리를 전기차에 처음 사용합니다. 이 방식은 무게 중심을 바닥에 깔아 주행을 안정시키고, 충격에도 강하며, 바닥으로 열을 방출해 냉각 효과도 훌륭합니다. 그래서 오늘날 전 세계 자동차 회사들이 대부분 이 테슬라식 스케이트보드 플랫폼 방식을 사용하고 있습니다. 하지만 그에게는 해결해야 할 커다란 문제가 있었습니다.
바로 효율입니다. 전기차는 한 번 충전으로 몇 킬로미터를 가느냐가 중요한데, 그럼 배터리를 왕창 많이 넣으면 되지 않느냐고 묻기도 합니다. 하지만 배터리를 늘리면 무게가 늘어나 오히려 주행 가능 거리가 짧아집니다. 그래서 요즘 회사들은 무게 대비 주행 거리의 황금 비율을 찾고 있고, 이제 중요한 것은 배터리의 효율을 높이는 것입니다. 같은 무게로 더 멀리 갈 수 있기 때문입니다. 테슬라가 약 4년 전 대대적으로 공개하며 주가가 엄청나게 뛰었던 것이 바로 이 4680 배터리입니다.
테슬라 배터리 이름의 비밀은 크기에 있습니다. 18650 배터리는 직경 18mm, 길이 65mm이고, 초대형 4680 배터리는 직경 46mm, 길이 80mm입니다. 더 길고 더 굵습니다. 이 배터리의 장점은 크기를 키워 단위 생산 비용을 낮추고, 배터리 팩에 들어가는 개수를 줄여 사이 공간을 최소화함으로써 충전 효율을 높인다는 것입니다. 출력은 이전 배터리보다 여섯 배, 주행 거리는 16% 늘어나면서 생산 단가는 절반까지 떨어뜨리는 마법 같은 배터리입니다. 이 배터리의 성공 여부에 테슬라의 운명이 달렸다고 해도 과언이 아닐 만큼 중요한 기술입니다.
하지만 일론 머스크라도 배터리 분야는 화성에 우주선을 보내는 것 이상으로 만만치 않은 분야였습니다. 예전에 제가 소개했던 배터리 개발 관련 책에도 나오는 이야기가 있습니다. 배터리 개발은 최고의 기술력만으로 되는 것이 아니라 노력에 더해 엄청난 운까지 따라야 합니다. 과거 고려청자를 빚을 때 최고의 장인들조차 가마의 불이 꺼지고 나서야 결과물을 알 수 있었던 것처럼, 현대판 고려청자나 다름없는 배터리 역시 돈과 기술과 노력만으로는 넘을 수 없는 장벽이 있었습니다.
그 장벽이 바로 수율입니다. 수율은 반도체 이야기할 때 자주 나오는 말로, 불량품 대비 합격품의 비율을 뜻합니다. 반도체 업계의 농담 중에는, 웨이퍼 위에서 검은 것이 합격품이고 나머지 하얀 것이 모두 불량품이라는 말이 있습니다. 반도체 수율이 낮다는 것을 표현한 이야기입니다. 우리 삼성의 3나노 공정 평균 수율은 약 60%로 알려져 있습니다. 100개를 만들면 40개를 버린다는 뜻인데, 업계에서는 이것도 엄청나게 높은 수율이라고 합니다.
그런데 지난 7월 15일, 머스크는 인터뷰에서 4680 배터리의 수율이 너무 나빠 남은 6개월 안에 획기적으로 개선되지 않으면 배터리 사업을 포기하겠다고 선언했습니다. 테슬라의 4680 배터리는 발표한 지 벌써 4년이 지났지만 수율을 잡지 못해 제대로 된 대규모 양산에 들어가지 못했습니다. 그 이유는 바로 건식 전극 방식이라는 새로운 기술 때문입니다. 원래 배터리는 습식 전극 방식을 쓰는데, 이는 양극과 음극 사이에 액체 용매를 넣어 만드는 방식입니다. 이 경우 용매를 200도 이상의 고온으로 건조해야 해서 막대한 전력과 비용이 듭니다. 반면 테슬라가 4년 전 소개한 건식 방식은 액체가 들어가는 공정이 없어 비용을 최대 30% 가까이 줄일 수 있었고, 전체 제조 비용을 50% 줄일 수 있다고 자신했습니다. 문제는 이 건식 전극 방식의 결과물이 고려청자처럼 마음대로 나와 주지 않는다는 점입니다. 수율이 너무 낮으면 제조사는 본격적인 양산 체계를 시작할 수 없습니다. 이것이 지난 4년간 머스크를 괴롭혀 온 고민이었고, 해결하지 못하면 사업을 접겠다는 뜻입니다.
그런데 지금 전 세계에서 4680 배터리를 건식 전극 방식으로 제조하며 수율까지 훌륭하게 잡아 이미 양산에 돌입한 회사가 딱 한 곳 있습니다. 바로 LG입니다. LG는 올해 가을부터 건식 전극 방식의 생산 라인을 완성하고 본격적인 대량 생산에 들어갈 계획을 발표했습니다. 알고 보니 테슬라가 4년 전 그렇게 자랑했던 건식 전극 방식은 LG가 이미 10년 전에 시작해 전 세계에서 유일하게 성공시켜 독보적 기술력을 가진 분야였습니다.
매번 느끼는 거지만, LG 마케팅 부서 직원분들의 월급을 지금의 다섯 배로 올려 주어야 할 것 같습니다. 이렇게 엄청난 기술을 개발해 놓고도 자랑하지 않아 사람들이 매번 외신을 통해 알게 되는 경우가 너무 많습니다. 혹시 월급이 적다는 LG 마케팅 부서의 점잖으면서도 치명적으로 스마트한 암묵적 시위는 아닐까 의심이 들기도 합니다.
만약 올해 말까지 머스크의 걱정대로 테슬라 4680 배터리의 수율이 잡히지 않아 사업을 접게 된다면, 앞으로 나올 수많은 테슬라 전기차에 들어갈 4680 배터리는 거의 다 LG 배터리로 대체될 것이 확실해 보입니다. 개인적으로 머스크 형님을 정말 좋아하지만, 남은 올해 수율이 꼭 잡히지 않기를 바랍니다. 그리고 다른 건 몰라도 앞으로 배터리는 세계 최고의 고려청자를 만들던 넘사벽 손기술 민족인 우리 한국의 LG 배터리를 사용해 주셨으면 좋겠습니다.
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