포스코그룹이 2030년까지 양극재 생산을 연산 40만 톤에서 기존 목표의 152%인 61만 톤으로 상향 조정하고, 음극재에서 32만 톤, 리튬 30만 톤, 니켈 22만 톤 생산·판매체제를 각각 구축하는 등 성장목표를 대폭 높였다.

포스코홀딩스 출범에 발맞춰 친환경 미래소재 대표기업으로 지속 성장해 나가고 있는 포스코그룹은 양극재, 음극재 사업과 함께 리튬, 니켈과 흑연 등 이차전지 핵심 원료 사업으로 영역을 넓히며 이차전지소재 사업의 자체 공급망을 구축해 나가고 있다.

특히, GM 등 글로벌 완성차사와의 전략적 협력에 기반한 양극재 해외공급 등 양극재 생산능력을 확대해, 2030년 이차전지소재 글로벌 1위 기업으로 도약할 발판을 다지고 있다.

▲이차전지소재 사업 공급망은 전기차용 배터리 등에 필요한 양극재, 음극재를 생산하는 회사, 이에 필요한 리튬, 니켈, 흑연 등의 원료를 가공, 공급하는 이차전지소재 원료공급사로 구성된다.

▲아르헨티나 염수리튬 시범공장 전경. 이차전지 양극재의 핵심 소재인 리튬은 전기를 생성, 충전하는 역할을 한다.

포스코홀딩스는 지난 2010년 리튬 생산기술 개발에 착수한 후 염수와 광석 모두에서 친환경적으로 리튬을 추출하는 기술을 개발했으며, 리튬의 주원료인 리튬광산과 염호를 선제적으로 확보했다. 또한 호주 필바라미네랄스(Pilbara Minerals)사로부터 리튬 정광을 장기 공급받기로 하는 등 안정적인 원료 공급처를 마련했다.

지난해 4월 설립한 광석리튬 생산법인 ‘포스코리튬솔루션’은 올해 4월 포스코-필바라리튬솔루션(POSCO-Pilbara LITHIUM SOLUTION)으로 사명을 변경하고, 광양 율촌산업단지에 4만 3000톤 규모 수산화리튬 공장을 착공했다. 더불어 지난 3월 착공한 연산 2만 5000톤 규모 아르헨티나 염호 리튬 상용화 공장은 준공 후 2024년까지 양산규모를 5만톤으로 확대한다는 계획이다. 양극재의 원료가 되는 리튬의 안정적인 공급망 구축은 포스코그룹의 경쟁력을 한층 높일 전망이다.

이 뿐 아니라 고용량 배터리 양극재의 필수요소인 니켈을 확보하는 지분투자를 단행하고 고순도니켈 생산도 추진한다.

포스코그룹은 작년 5월 호주의 니켈 광업과 제련 전문회사 ‘레이븐소프(Ravensthorpe Nickel Operation)’ 지분 30%를 2억 4000만 달러(한화 약 2700억원)에 인수하는 계약을 체결하고 오는 2024년부터 7500톤의 니켈을 공급받을 수 있는 권리를 확보했다.

또한 SNNC는 2023년까지 연산 2만톤 규모의 이차전지용 고순도니켈 정제공장을 신설하고 자체 니켈 기술역량을 기반으로 포스코의 조업역량을 더해 친환경 고순도 니켈을 생산한다는 계획이다.

나아가 포스코그룹은 폐배터리로부터 니켈, 리튬, 코발트 등을 추출하는 재활용사업에도 진출해 친환경 배터리 자원순환에 앞장설 계획이다.

지난해 3월에는 유럽 이차전지 공장의 폐전지 스크랩을 블랙파우더(Black Powder)*로 가공하는 PLSC(Poland Legnica Sourcing Center) 법인을 폴란드에 설립했다. 이어 지난해 5월에는 광물 정련·정제에 세계적 기술을 보유한 중국 화유코발트사와 65:35 비율로 합작해 블랙파우더에서 니켈, 리튬 등을 추출하는 ‘포스코HY클린메탈’을 설립하고, 율촌산단에 이차전지 리사이클링 공장을 착공했다.
*블랙파우더(Black Powder) : 리튬이온 배터리 스크랩을 파쇄하고 선별 채취한 검은색의 분말로 니켈, 리튬, 코발트, 망간 등을 함유.

올해 하반기 준공을 목표로 한 포스코HY클린메탈 공장은 율촌산단 6만㎡ 부지에 건립되며, 연간 1만 2000톤 규모의 블랙파우더에서 니켈, 리튬, 코발트 등을 추출한다.

폐전지 스크랩에서 이차전지 소재를 추출하는 자원순환 친환경 리사이클링 시장은 전기차 성장과 함께 2040년 28조 원 규모에 이를 전망으로, 포스코그룹은 향후 시장상황에 따라 추가 증설도 계획하고 있다.

또한, 중국의 배터리사를 공략해 생산기지를 집적하고, GM과 합작해 북미에 대규모 공장을 설립하는 등 그룹의 양극재 생산능력을 2030년 61만톤까지 높이며 글로벌 입지를 다진다. 더불어 하이니켈 프리미엄제품부터 하이망간, LFP(리튬인산철) 등 보급형저가형 제품까지 포트폴리오를 다변화하고, 전고체 전지용 소재도 개발해 차세대 배터리 소재 시장을 선점한다는 계획이다.

한편, 음극재의 중국 의존도를 낮추기 위한 노력도 지속한다. 포스코그룹은 2021년 아프리카 탄자니아 흑연광산을 보유한 호주 광산업체 블랙록마이닝 지분 15%를 인수하는 등 음극재 원료인 인상흑연의 공급처를 탄자니아, 호주 등으로 다변화하고 있다.

지금까지 전량 수입에 의존하던 인조흑연 음극재 국내 생산에도 앞장선다. 포스코케미칼은 경북 포항시 블루밸리 국가산업단지 내에 2023년 완공을 목표로 연간 1만 6000톤 규모(전기차 42만대 공급량)의 공장을 단계적으로 조성 중이다. 지난해 인조흑연 8000톤을 생산할 수 있는 수준으로 공장을 준공했으며, 2030년에는 15만 톤까지 생산능력을 확장할 계획이다.

유럽 완성차사와도 미래 전기차 충전용으로 주목받는 실리콘계 음극재 생산설비 구축을 목표로 제품 개발에 협력하고 있다.

포스코홀딩스는 프리미엄, 보급형, 차세대 배터리용 양·음극재 제품 전체에 이르는 라인업을 구축해 이차전지소재사업을 그룹의 핵심사업으로 성장시키는 한편, 리튬·니켈·흑연·전구체 등의 원료와 리사이클링까지 공급망 전반을 갖춰 이차전지소재 사업 부문 매출 목표 41조원을 달성하는 등 경쟁력을 높여나갈 방침이다.

12일 주총에서 최정우 회장의 연임이 확정되면서 포스코가 신년 경영계획에서 밝힌 “혁신과 성장” 드라이브를 본격화한다.

‘18년 7월 최정우 회장 취임 이래 포스코호(號)는 그룹사별 특화된 경쟁력을 확보하기 위해 그룹사업구조를 재편하며 수익기반을 다지는 노력을 해왔다. 또 사상 초유의 코로나19 팬데믹이라는 어려운 여건에서도 기민한 위기 대응으로 이차전지소재 사업 등 미래 성장을 위한 투자를 지속 이어갔다.

이를 통해 포스코는 11년 연속 “세계에서 가장 경쟁력 있는 철강사” 1위 자리를 놓치지 않는 저력을 보이며 주요 경쟁사 대비 우수한 실적을 기록했으며, 포스코인터내셔널, 포스코건설, 포스코에너지 등 주력 그룹사 또한 선전하며 안정적인 수익 창출력을 각인시켰다. 이를 반영하듯 최근 포스코그룹 상장사의 시가총액은 18년 연말 대비 14.2조원이 늘어난 42.6조원이다.(’21. 3.11일 종가 기준)

현재 코로나19 여파로 움츠러들었던 글로벌 경제가 점차 회복되는 추세속에 포스코 철강사업의 경영환경 또한 우호적으로 전환되는 국면. 포스코의 “혁신과 성장” 발걸음이 더욱 탄력을 받을 것으로 기대된다.

최정우 회장 2기 체제를 시작하는 시점, 포스코의 중기(‘21년~’23년) 경영전략을 정리한다.

l 안전·환경 최우선 핵심가치로 실행, 기업시민 경영이념 실천으로 ESG성과창출

ESG 경영에 대한 사회적 요구가 높아지는 가운데 포스코는 사업장 내 안전 확보와 친환경 경영을 최우선 핵심가치로 실효성 있게 추진해나갈 계획이다.

이를 위해 포스코는 12일 최고 의사결정기구인 이사회에 ‘ESG위원회’를 신설, 최근 불거진 안전사고 이슈 및 탄소중립 등 환경 관련 어젠다를 깊이있게 논의할 계획이다.

포스코는 향후 3년간 1조원의 안전투자를 통해 노후·부식 대형 배관, 크레인, 컨베이어 벨트 등 대형설비를 전면 신예화하고 불안전 시설과 현장을 즉시 개선하는 등 위험요인을 철저히 제거해나갈 계획. 또한 협력사를 포함한 사업장 모든 작업자를 대상으로 안전교육 프로그램을 강화해나가고 있다.

포스코는 기업시민 경영이념의 실천을 통해 공존, 공생의 가치 확대와 ESG 성과창출에 매진하고 있다.

포스코는 지난해 발표한 ‘2050 탄소중립’을 이행하기 위한 로드맵과 세부실행계획을 구체화하고, 단기적으로는 CO2 발생 저감기술 및 저탄소 제품의 연구개발에도 힘을 쏟는다. 이와 함께 제철 부산물 업사이클링을 통한 바다숲 조성, 친환경 규산질 비료 등 본업 연계 활동으로 사회적인 탄소 감축 노력에도 적극 동참할 계획이다.

l 친환경 솔루션으로 철강사업 新경쟁우위 확보

포스코는 철강사업 경쟁우위 확보를 위해 강건재, 모빌리티, 친환경에너지 등 메가트렌드에 부응하는 제품 및 솔루션 개발에 집중하여 Multi-Core 수익기반을 구축해나갈 계획이다.

2019년 강건재시장 수요확대를 위해 프리미엄 강건재 통합 브랜드인‘INNOVILT(이노빌트)’를 선보인데 이어, 올해 1월 친환경차 제품·솔루션 통합브랜드 ‘e Autopos(이오토퍼스)’론칭, 수소전기차 핵심부품인 수소연료전지 분리판(Poss470FC)의 생산능력 확대 등 성장세가 가속되고 있는 친환경차 시장 선점에 박차를 가하고 있다.

해상풍력과 태양광발전, LNG추진 선박 등 친환경에너지 분야와 수소용 강재 솔루션 개발도 강화해 미래 신수요를 선점해 나간다는 방침이다.

한편, 포스코는 철강과 이종(異種)소재를 접목한 복합소재(Multi-Material) 개발도 본격화한다. 철강과 이종소재의 특장점을 결합해 더 가볍고 단단한 복합소재를 만들겠다는 것.

이를 위해 포스코는 지난 8일 SK종합화학과 미래 모빌리티용 경량화 신소재 개발을 위한 MOU를 체결하며, 전기차 배터리팩 생산에 적용할 수 있는 복합 소재, 철강 소재와 접착력을 극대화하는 플라스틱 소재 등 차량용 혁신 소재의 연구개발에 본격 착수키로 했다.

포스코는 제철공정에서 AI, Big Data 등 스마트 기술 적용을 확대해나간다.

스마트팩토리 확산을 통한 공정 최적화, 고급강 생산능력 증강을 위한 설비고도화,그리고 Zero-Base 원가구조 혁신을 통해 低원가·高효율 생산체제를 더욱 강화한다.

특히 그동안 선도적으로 추진해온 스마트 팩토리(Smart Factory)는 단위 공정의 최적화를 넘어 공정 통합과 전·후 공정을 관통하는 전체 최적화를 추진한다. 이를 통해 생산성, 실수율 향상과 함께 품질, 물류, 설비, 안전, 에너지 등 전체 공정 연결 차원에서 제조경쟁력을 획기적으로 업그레이드해 Smart Factory 2.0으로 진화·발전시켜 나갈 계획이다.

l LNG, 식량사업 등 그룹 성장사업의 전략적 육성

그룹 사업은 LNG와 식량사업 등 핵심 성장사업 중심으로 투자를 확대하고, 성과 창출을 가속화한다.

저탄소 시대 석탄 대체 에너지로 주목받고 있는 LNG사업을 지속 키워나갈 계획이다. 포스코에너지는 이미 지난해 광양 LNG터미널의 제5탱크 상업운전을 시작했고, 올 1월 제6탱크를 착공하는 등 LNG 관련 인프라 확충을 추진중이다.

글로벌 인구증가 및 경제발전에 따라 수요와 교역량이 확대될 것으로 전망되는 식량사업은 그룹내 밸류 체인을 확장해 외형과 수익성을 함께 키워나간다. 포스코인터내셔널은 식량사업에서 2022년도까지 1,000만톤 공급체제를 구축할 계획이다.

포스코건설은 향후 성장이 예상되는 그린·디지털 분야 프로젝트를 주요 타겟으로, 신재생 발전, 수소 시범도시 등의 사업에 포스코 친환경 강재솔루션을 활용하여 수주 확대에 나설 계획이다.

l 글로벌 톱티어 이차전지소재 사업 향한 원료 공급체인 강화

포스코그룹이 핵심사업으로 육성 중인 이차전지소재 사업은 글로벌 Top-tier진입을 목표로 속도감있게 생산능력을 확대해나간다. 동시에 리튬, 니켈, 흑연 등 원료 부문의 Value Chain을 확장해 부가가치 확대와 경쟁력 제고를 함께 추진한다.

이차전지소재 사업은 2030년까지 양극재 40만톤, 음극재 26만톤의 생산 체제를 구축하여 에너지소재 분야 23조원의 매출과 글로벌 시장 점유율20% 달성을 목표로 하고 있다.

포스코케미칼은 2023년까지 양극재 12.4만톤, 음극재 12.1만톤의 생산 체재를 갖추고, 자체 공급망을 확대해 명실상부 국내 최고의 이차전지소재 전문기업으로 발돋움할 계획이다. 포스코그룹은2030년까지 리튬 22만톤, 니켈10만톤을 자체 공급할 수 있는 밸류체인도 구축한다.

l 그룹 역량 결집과 파트너십 통해 수소사업 기반 구축

포스코는 지난해 2050년 탄소 중립을 선언한데 이어 그룹 보유 역량을 활용한 수소 전문기업 도약을 목표로 하는 중장기 수소사업화 로드맵을 수립했다. 이는 저탄소 친환경 생산체제로의 전환에 대응하고, 수소경제 시대 본격화에 대비하기 위함이다.

먼저 포스코를 중심으로 포스코인터내셔널, 포스코에너지 등 그룹 역량을 결집하여 수소 생산·저장·운송·사용·인프라 등 전 수소 밸류체인에서 사업화 기회를 발굴해 나갈 계획이다. 포스코는 이미 철강 제조공정에서 발생하는 부생가스와 LNG를 이용해 연간 7,000톤의 수소를 생산할 수 있는 능력을 갖추고, 3,500톤의 부생 수소를 생산하고 있다.

지난달에는 현대차그룹과 수소 사업 협력에 관한 업무협약을 체결하는 등 국내외 기업과의 파트너십 강화를 통해 수소 생산 및 추출 핵심기술을 개발할 계획이다.

친환경에 대한 사회적 요구 증대, 디지털화 및 新모빌리티 성장이 가속화되는 경영환경의 대전환기를 맞아 포스코는 철강사업 新신경쟁우위를 확보하고, 차세대 성장사업 육성에 그룹역량을 집중해나갈 계획이다.

‘21년~’23년 중기경영전략 실행을 통해 포스코는 2023년 그룹 합산 매출액 102조원을 예상하고 있다.

최정우 회장 1기가 저수익·부실 사업 차단과 신성장 사업의 발굴 및 육성 등 그룹사업 재편을 통해 미래 성장 기반을 다지는 시기였다면, 다가온 2기는 친환경·전기차로 대변되는 세기적 대전환 국면에서 혁신과 성장을 통해 성과 창출을 가속화할 것으로 주목된다.

포스코하면 떠오르는 것들이 다양하죠? 커다란 제철소, 포스코가 만드는 다양한 스틸 제품과 솔루션들, 포스코 그룹사인 포스코건설이 짓는 더샵 아파트도 있고요.

음 그런데 이건 어때요? 이제 “포스코는 배.철.수!”

갑자기 웬 DJ 배철수 이야기냐고요? 아니면 배를 철수하냐고요? 〣(ºΔº)〣 말장난이 아니예요. 잘 뜯어보면 친환경 시대 포스코가 앞으로 주력할 사업들을 가장 간단하게 설명하는 말이랍니다. 바로, 배터리(이차전지)소재, 철강, 수소 사업이예요.

l 배터리 소재

요즘 초록창에 포스코를 검색하면 연관검색어로 ‘리튬’, ‘케미칼’이 뜹니다. 스틸을 다루는 포스코가 배터리 소재 사업도 한다? 더이상 낯선 이야기가 아니죠. 포스코그룹에서 배터리 소재, 즉 이차전지소재 사업은 확고한 ‘신성장 동력’ 이니까요.

전기자동차를 중심으로 한 친환경 모빌리티 시대에서 이차전지가 갖는 의미는 길게 설명할 필요도 없죠. (깊게 알고 싶은 분들은 이 아티클을 추천해요. ☞ 포스코가 선택한 미래 먹거리, 2차전지 소재)

이차전지는 크게 양극재와 음극재로 나눌 수 있고, 양극재의 핵심 원료는 리튬과 니켈, 음극재의 경우 흑연이에요. 이차전지를 만드는 제조회사들은 이 원료들을 안정적으로 공급받는 것이 중요한데요. 전 세계에서 유일하게 리튬, 니켈, 흑연 등 원료부터 양극재와 음극재까지 이차전지소재 일괄공급체제를 갖춘 곳이 바로 포스코그룹이랍니다!

포스코는 저 멀리 아르헨티나에 리튬이 나오는 소금 호수(염호)도 갖고 있어요. 지난해 11월 이 호수의 리튬 매장량을 평가해보니, 전기차를 약 3억 7천만 대 생산할 수 있는 1,350만 톤의 고농도 리튬이 있는 걸로 파악됐다고 해요. 대단한 양이죠?

니켈의 경우에는 채굴해서 고순도로 제련하는 것이 중요한데, ‘제련’하면 철강 기술 50년의 포스코 전문 아니겠어요? 포스코는 철강 생산 공정에서 갈고 닦은 쇳물 생산과 불순물 제거 기술 역량을 기반으로 친환경 고순도 니켈 제련 공정을 개발하는데 투자를 확대해 나갈 계획이에요. 흑연은 수급 다변화를 위해 아프리카, 호주 등에 새로운 흑연광산을 확보할 예정이고요.

이렇게 해서 2030년에는 이차전지소재 부문에서 글로벌 시장 점유율 20%, 매출액 연 23조원을 달성할 계획이랍니다!

l 철강

철강은 두말하면 입 아픈 포스코의 경쟁력이죠. 세계적인 철강전문 분석기관 WSD(World Steel Dynamics) 선정하는 ‘세계에서 가장 경쟁력 있는 철강사’에 11년 연속으로 1위를 차지할만큼요.

이렇게 철강사업에서 부동의 1위 지위를 유지하는 이유가 뭔지 아세요? 답은 포스코가 만들어내는 제품과 기술 솔루션의 끊임없는 진화에 있습니다. 언뜻 보면 과거의 철강과 오늘의 철강이 같은 것처럼 보이지만, 실제는 그렇지 않죠. 수많은 실험과 복잡한 제조공정을 통해 외형은 비슷해보여도 속은 수많은 변수가 조합되어 제품이 만들어지는 것이거든요.

앞으로 포스코의 철강 비즈니스 진화 방향은 크게 세 가지 방향으로 정리할 수 있어요. 전기자동차 부상에 따른 고강도 경량 모빌리티 제품, INNOVILT로 대표되는 프리미엄 강건재, 그리고 LNG 추진 선박, 풍력발전, 수소 보관·이송용 소재에 집중할 계획이랍니다. 공통적으로 ‘친환경’이라는 코드가 보일 거예요. 물론 높은 기술수준을 보유해야 가능한 일이기도 하구요.

그리고 이 모든 것을 세계경제포럼(World Economic Forum)이 인정한 대한민국 유일의 ‘등대공장’인 포스코 제철소에서 스마트하게 만들 것이라는 것도 덧붙입니다.

한편, 철강은 친환경 시대와는 어울리지 않는 사업이 아니냐고 생각하시는 분이 있을 수도 있어요. 현재 생산 공정상 CO₂를 배출할 수밖에 없으니까요.

그래서 포스코는 그런 태생적인 한계를 극복하고, 앞으로는 탄소 포집·활용·저장(CCUS, Carbon Capture, Utilization and Storage) 기술이나 수소환원제철과 같은 혁신적인 기술 개발로 ‘그린스틸’을 생산하는 제철소로 탈바꿈할 계획이예요.

탄소 포집·활용·저장 활동이란, 제철 공정 중 배출되는 이산화탄소를 회수, 저장해서 재사용한다는 걸 뜻해요. 또 강철의 원료인 철광석들은 산소와 결합된 산화물 형태라, 용광로에서 환원과정을 거쳐야 하는데요. 이때 환원제로 기존 석탄 대신 수소를 사용하면, 철광석에 있는 산소가 수소와 반응해 물이 되기 때문에 CO₂를 발생시키지 않고 쇳물 제조가 가능해져요. 그게 바로 수소환원제철이죠. 그래서 미래 친환경 철강사업을 위해 포스코한테 수소는 ‘운명’이랍니다.

l 수소

차세대 청정에너지원으로 각광받고 있는 수소! 친환경 철강사업을 위해 수소는 ‘운명’이기에 다가오는 수소사회에서도 포스코는 그 중심에 있을 예정입니다. 포스코는 2050년까지 수소 생산 500만톤 체제를 구축해 수소사업에서 매출 30조 원을 달성하겠다는 미래 청사진을 그리고 있어요.

현재 포스코는 철강 제조 공정에서 발생하는 부생가스(Cokes Oven Gas) 등을 이용해서 1년에 7천 톤의 수소를 생산할 수 있어요. 현재는 연간 3,500톤의 부생 수소를 생산해 철강 생산공정에서 온도조절과 산화방지 등을 위해 사용하고 있죠.

뿐만 아니라, 세계 최초로 수소연료전지 분리판용 스테인리스 소재를 개발해 국내에서 생산되는 ‘넥쏘’ 수소차에 공급하고 있고, 전기차 구동모터에 사용되는 포스코의 고성능 전기강판은 수소차에도 그대로 적용된답니다.

기가스틸로 대표되는 고강도 경량화 차체 소재 제조기술은 기본! 이미 수소 비즈니스에 관한 역량을 상당수준 갖추고 있는데요, 포스코는 축적해온 역량을 기반으로 수소 저장·수송을 가능하게 할 극저온 소재 솔루션도 개발할 예정입니다.

나아가, 물을 전기 분해해 수소를 생산하는 기술 등 그린수소의 생산에서 공급까지 역량을 키워나갈 거예요. 수소 사업을 그룹 성장 사업의 한 축으로 육성해서 미래 수소시장에서 주도권을 확보한다는 계획이죠!

지난 2월 16일 포항에서 포스코그룹과 현대차그룹이 수소사업 협력을 위한 협약을 체결한 사실이 보도됐는데요(☞ 현대차그룹-포스코그룹, 수소 사업 협력 추진), 이번 협약을 계기로 수소 사업에서 더 속도감 있는 사업 추진을 기대하고 있습니다.

철강에서 시작해 배터리소재와 수소 사업까지, 이제 포스코는 “배.철.수” 합니다^^

2차전지, 배터리 관련 문의가 들어오는 이곳은 포스코 이차전지 소재사업실… 전기차 공급용 2차전지 관련 관심이 엄청난 요즘, 포스코 뉴스룸이 담당자를 직접 찾아가 설명을 들어보았다.

포스코케미칼이 전기차 배터리 핵심소재인 인조흑연 음극재 공장을 착공했다고 들었는데요, 이게 어떤 건지 또 포스코그룹에게 어떤 의미를 가지는지 설명 부탁드립니다!

l 인조흑연 음극재 공장 착공

네, 포스코케미칼은 7월 2일 포항시 동해면에서 인조흑연 음극재 생산공장 착공식을 가졌어요.

인조흑연 음극재 공장은 포항시 블루밸리국가산업단지 내 서울 상암 축구장의 약 11배 규모인 78,535㎡ 부지에 2,189억 원을 투자해 건립되는데요, 2023년 완공을 목표로 연산 1만 6천 톤 규모의 공장 조성할 예정이에요.

1만 6천 톤 규모가 감이 안 잡히죠? 간단하게 설명드리면, 전기차 1대 기준으로 필요한 음극재 양이 약 38kg인데요, 그렇게 본다면 음극재 1만 6천 톤은 50kWh 기준 전기차 약 36만 대에 공급할 수 있는 엄청난 양이라고 할 수 있죠.

l 인조흑연과 천연흑연의 차이

음극재는 배터리 핵심소재 중 하나인데, 원료에 따라 인조흑연계와 천연흑연계로 나뉘어요. 인조흑연 음극재는 고온의 제조 공정에서 결정성을 높일 수 있어 천연흑연 제품에 비해 내부 구조가 균일하고 안정적이기까지 하죠. 이런 특성으로 전기차 배터리에 필수적인 긴 수명과 급속충전에 장점이 있어요.

음극재의 생산과정을 보면, 먼저 포스코에서 코크스 제조 시 발생하는 콜타르를 공급해요, 그다음 포스코케미칼 자회사 피엠씨텍(PMCTECH)에서 콜타르를 가공해 인조흑연의 원료인 침상코크스로 만들어요.

그 침상코크스를 아래와 같은 흑연화 공정을 거치게 되면, 배터리의 소재인 인조흑연이 완성돼요.

침상코크스를 적정한 사이즈로 갈아낸 후, 원하는 상태로 뭉쳐내면 음극재로서의 기본 형상이 만들어집니다. 이 탄소 덩어리를 3,000℃ 이상의 고온에서 가열하면 전기차 배터리에 사용되는 인조흑연 음극재가 완성돼요.

천연흑연은 땅속에서 탄소 성분이 오랜 시간 고온/고압 상태로 층층이 쌓인 판상형 형태를 띕니다. 판상형 사이의 틈으로 리튬 이온이 이동하면서, 전류가 흐르게 되는 거예요. 하지만 천연흑연은 전류의 이동경로가 양옆 두 곳 밖에 없어서, 충·방전 효율이 떨어져요. 그리고 배터리를 계속 사용하면 층이 벌어져서 부풀게 되기도 하죠. 이게 배터리 스웰링 현상이에요.

하지만 인조흑연은 위의 그림에서 볼 수 있듯이 리튬 이온의 이동 경로가 많아서, 효율이 높아 급속충전에 유리하고, 등방형 구조의 안정적인 상태이기 때문에, 천연흑연에 비해 상대적으로 스웰링이 적고 배터리 수명을 늘릴 수 있어요.

l 음극재 인조흑연 국산화

지금까지 일본과 중국 등에서 전량 수입해왔던 인조흑연 음극재가 국산화되면서, 국내 배터리 산업의 경쟁력도 크게 높아지게 되었어요. 포스코케미칼은 인조흑연 원료인 침상코크스도 자회사 피엠씨텍을 통해 생산하면서 원료부터 공정까지 완전한 국산화를 이뤘어요. 안정적인 원료 공급이 가능할 뿐 아니라, 탄소소재 사업 밸류체인을 고도화하고 부가가치도 극대화할 수 있게 되었죠.

이번 사업 진출은 퀀텀 점프(Quantum Jump)라 불릴 만한 전기차 시장의 성장세에 적극 대응할 수 있는 기반을 구축했다는 데에도 큰 의미가 있어요. 포스코케미칼은 하이니켈 양극재, 천연흑연 음극재에 이어 인조흑연 음극재까지 포트폴리오를 확대하며 이차전지 종합 소재사로서의 시장 지위를 더욱 강화할 수 있게 됐어요.

코로나19 등으로 글로벌 경제 불확실성이 높아진 상황에서도, 포스코 그룹 차원에서 신성장 동력으로 추진해 온 이차전지 소재사업의 연구 개발과 선제적 투자로 미래 성장을 이어갈 수 있게 되었다는 평가를 받아요

포스코케미칼은 향후에도 이차전지 소재연구센터를 통해 차세대 기술 개발을 가속화해 미래 수요에 대비해 나갈 계획이예요. 뿐만 아니라, 2023년 국내 연산 기준으로 천연흑연 음극재 10만 5천 톤, 인조흑연 음극재 1만 6천 톤, 양극재 9만 톤까지 증설 투자를 지속적으로 확대해 글로벌 점유율을 높이고 성장을 지속해 나간다는 계획이에요.

미래 자동차 시장을 재편할 것으로 기대되는 전기차를 중심으로 자동차 강판부터 전기차 핵심인 2차전지 소재 공급까지 앞으로 더 성장할 포스코의 활약을 많이 많이 기대해 주세요.

포스코 그룹사인 포스코켐텍과 포스코ESM이 10월 10일부터 사흘간 서울 코엑스에서 열린 ‘인터배터리(InterBattery) 2018(이하 ‘인터배터리’)’에 참가해 공동부스를 운영하고, 배터리의 주요 소재인 양·음극재 기술을 선보였다.

▲ 포스코그룹이 세계 3대 이차전지 전문 전시회인 ‘인터배터리 2018’에 참가해 공동부스를 열고 양·음극재 사업을 홍보했다.

산업통상자원부가 주관하는 인터배터리는 국내 최대 규모로 열리는 세계 3대 이차전지 전문 전시회다. 이번 전시회에는 포스코켐텍을 비롯해 지멘스(SIEMENS), LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션 등 국내외 배터리 관련 기업 200여 업체가 참가했다.

포스코그룹은 양·음극재 소재를 전시하고, 홍보영상 및 사업 소개 패널을 통해 양·음극재에 대한 방문자들의 이해를 높였다. 특히 이번 전시회는 포스코그룹사 2개사가 공동으로 참가해 영업, R&D, 마케팅 분야 등에서 시너지 효과를 창출했다는 점에서 의미가 크다.

이번 전시회에서는 산업발전 유공자에 대한 포상 수여식도 함께 열렸다. 이 자리에서 포스코켐텍 음극소재실의 최현기 책임연구원이 이차전지 음극재의 국산화 및 사업화, 제품 품질 개선 등에 기여한 공로를 인정받아 산업통상자원부 장관 표창을 받았다.

최 책임연구원은 “중국과 일본에서 수입하던 음극재를 국산화하기 위해 노력한 결과를 인정받아 보람있다. 앞으로 인조흑연음극재 개발에도 전력을 다해, 회사가 음극재 분야의 글로벌 리더로 성장하는 데 보탬이 되고 싶다”고 수상 소감을 말했다.

▲ 포스코켐텍 음극소재실 이종혁 리더가 부스를 찾은 방문객들을 대상으로 회사의 음극재 사업에 대해 소개하고 있다.

포스코켐텍은 지난 2010년 음극재 사업에 진출해, 현재 국내에서 유일하게 천연흑연음극재를 생산하고 있다. 음극재는 전기차, ESS(에너지 저장장치·Energy Storage System), 전동공구 등의 배터리에 들어가는 주요 소재로, 포스코켐텍은 국내 주요 전지업체와 해외 고객사에 음극재를 공급하고 있다.

포스코켐텍 관계자는 “인터배터리에 참가하기에 앞서 독일 소재의 이차전지 제조설비 업체로부터 사전 미팅 요청을 받는 등, 국내외에서 회사의 음극재 사업이 많은 관심을 받고 있다. 향후에도 신규 수요처를 발굴하고 해외 잠재고객 네트워크를 확보하는 데 주력하겠다”고 말했다.

한편, 포스코ESM은 IT 및 전기차 EV용에 적용할 에너지 밀도가 높은 제품을 주력으로 생산 및 개발 중이며, 최근에는 니켈 80% 이상 고용량 농도구배형 양극활물질을 최초로 양산하는 등 기술력에서 세계 최고수준의 양극재 회사로 거듭나고 있다는 평가를 받는다.

지난 5월 30일, 인천 송도에 위치한 포스코 글로벌R&D센터에서 특별한 행사가 열렸습니다. 철강기업 포스코와 자동차 브랜드 한국지엠이 만나 기가스틸 연구소 투어 및 양사 제품개발 관계자 인터뷰를 진행했는데요.

이날 행사에서는 자동차용 포스코 강판 제작공정을 현장감 있게 담아 관련 산업에 대한 이해도를 제고하고, 양사 전문가 인터뷰를 진행하여 기가스틸을 채용한 고객사 신제품의 특장점 또한 홍보할 수 있었습니다. Hello, 포스코 블로그와 함께 생생했던 그 날의 프로모션 현장 속으로 함께 가 보실까요?

 

포스코 송도 연구소 현장르포 및 양사 전문가 인터뷰 진행!

한국지엠은 포스코가 개발한 기가스틸을 채용하여 올 초 신형 크루즈인 ‘올 뉴 크루즈’를 선보이며, 포스코와 파트너쉽을 이어 나가고 있는 고객사인데요.

포스코의 솔루션마케팅 일환으로 열린 이날 행사는 글로벌R&D센터 전시실 투어를 시작으로 실험동 강재 피로도 테스트, 강재성형실험동 고속충돌 테스트 시연, 양사 제품개발 관계자 인터뷰 순으로 진행되었습니다.

 

특히 이번 행사는 지난 5월 11일 글로벌R&D센터 내 강재성형실험동이 준공된 이후, 충돌테스트 시연(590MPa급 시편 유압식고속충돌)이 언론에 최초 공개되는 자리여서 더욱 관심을 모았는데요. 이번 시연은 자동차 강판 소재에 대한 완성도를 시험해 보는 자리라고 볼 수 있습니다.

참고로 강재성형실험동은 포스코의 고객사 맞춤형 제품에 대한 실험이 전문적으로 이뤄지고 있는 곳인데요. 포스코는 고객사인 한국지엠를 위한 맞춤형 제품을 제공하기 위해 자동차 내 기가스틸이 적용되는 최적의 사용 범위와 성능을 한국지엠과 공동으로 연구하였습니다.

 

포스코와의 협업으로 탄생한, 한국지엠의 ‘올 뉴 크루즈’

이렇게 포스코와 한국지엠의 협업을 통해 탄생한 자동차가 바로 한국지엠이 올 초에 선보인 신형 크루즈 ‘올 뉴 크루즈’입니다.

‘올 뉴 크루즈’는 포스코의 기가스틸이 차체에 20% 이상 적용된 모델인데요. 덕분에 기존에 생산하던 자동차와 비교하여 강성이 더욱 높아졌고요. 반면 차체의 무게는 77kg이 줄어들었습니다. 기가스틸은 주로 사람이 탑승하는 캐빈 주변에 적용되는데요. 충돌이 가해졌을 때 변형이 없어 탑승자를 안전하게 보호할 수 있습니다.

지난해에는 포스코의 기가스틸이 채용된 한국지엠 신형 말리부가 ‘2016 올해의 안전한 차’로 선정되기도 했었는데요. 이번에 출시한 신형 크루즈 ‘올 뉴 크루즈’는 말리부보다 더 높은 수준의 기가스틸이 적용되어, 올해 예정된 자동차 안전도 평가에서도 좋은 결과를 얻을 것으로 기대되고 있습니다.

‘올 뉴 크루즈’에 적용된 기가스틸의 5가지 특장점은?

그럼 한국지엠 ‘올 뉴 크루즈’에 적용된 꿈의 강판, 기가스틸에 대해 더 자세히 알아볼까요? 기가스틸은 포스코가 개발해 낸 강도 980MPa(1GPa, ㎟당 98㎏의 하중을 견딤) 이상의 인장강도를 지닌 초고강도 강재입니다.

최근 연비규제, 안전기준, CO₂ 배출량 등 갈수록 심화되고 있는 규제들로 고민하고 있는 자동차 제조사들에게 최상의 솔루션이 되고 있는데요. 더불어 소비자들에게는 합리적인 가격으로 안전한 자동차를 만나볼 수 있는 기회를 제공하는 경제성을 갖춘 신소재이죠.

기가스틸은 고강도, 가공성, 경량화, 친환경, 경제성의 5가지 특장점을 가지고 있는데요. 먼저 기가스틸은 기존 자동차에 많이 사용하던 차체용 알루미늄의 강도와 비교하여 3배 이상이 강하며, 손바닥만한 크기의 기가스틸로 1톤 가량의 준중형차 1,500대의 하중을 견뎌낼 수 있을 만큼 초고강도 특성을 자랑합니다.

이렇게 강도가 높으면 가공이 어렵다고 오해할 수 있는데요. 포스코의 기가스틸은 가공성에 영향을 주는 ‘망간’ 배합 비율을 조절하여 강도와 가공성, 이 두 가지를 모두 갖춘 강판입니다. 또한 기가스틸은 자동차 산업의 화두로 떠오르고 있는 가벼운 차체를 실현시켜주는데요. 포스코의 기가스틸은 차체용 알루미늄보다 3배 이상 얇은 강판으로 동일한 강도의 튼튼한 자동차를 만들 수 있습니다.

더불어 기가스틸은 자동차의 전체 생애 주기를 살펴봤을 때 누적 CO₂ 배출량을 기존 대비 약 10% 정도 줄일 수 있어 친환경적이고요. 알루미늄과 비교하여도 소재 가격이 3.5배 저렴하고, 가공비용도 2.1배 줄일 수 있어 합리적인 가격으로 튼튼한 자동차를 가능케 하는 꿈의 강판입니다.

한편 포스코는 기가스틸을 비롯하여 전기차 등에 적용할 신소재 사업 진출에도 앞장서고 있는데요. 모터의 전력 손실을 최소화하는 전기강판 및 배터리를 보호하는 신기술에 대한 연구도 이뤄지고 있고요. 앞으로 완성차소재 뿐만 아니라 사업별 고객사 제품홍보를 통해 새로운 기회를 창출해 갈 포스코에 많은 응원 부탁드립니다!