전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 화학

속보

더보기

[Tech 스토리] 코나EV 화재 원인 지목된 '배터리 분리막'

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

'얇은 막' 흡사 '기름종이' 느낌…양극·음극 분리하고 리튬이온은 '통과'
분리막 제조원가, '양극재' 다음으로 높아…2022년 공급부족 전망 '-35%'
제조방식 따라 건식·습식 구분…전기차 배터리용 2차전지는 '습식' 사용

[편집자주] 기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = 현대자동차가 잇달아 화재가 발생한 코나EV 리콜을 결정한 가운데 국토교통부가 화재 원인으로 '배터리 셀 제조 불량'을 지목하면서 분리막에 대한 관심이 집중됐습니다.

국토부는 배터리 셀 불량 관련 구체적 내용으로 "(배터리 셀) 제조 공정상 품질 불량으로 양극판과 음극판 사이에 있는 분리막이 손상됐다"고 설명했습니다. 즉, 배터리 내부의 분리막이 원인이라는 것입니다.

◆분리막, 양극재·음극재·전해액과 함께 배터리 4대 핵심 소재

분리막이 무엇이고 어떤 역할을 하는지 알기 위해 전기차에 사용되는 리튬이온 배터리의 원리와 구성 요소에 대한 이해가 필요합니다. 리튬이온 배터리는 양극재, 음극재, 분리막, 전해액으로 구성돼 있습니다.

배터리 내에서 양극(+)과 음극(-) 물질은 '산화환원 반응'을 통해 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 역할을 하고 전해액은 리튬이온이 양극과 음극을 오가면서 충방전을 가능하도록 합니다.

이 과정에서 절연 소재의 '얇은 막', 쉽게 표현하면 '기름종이'처럼 생긴 분리막은 '안전'과 관련 중요한 역할을 하고 있습니다.

[서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = [사진=삼성SDI] 2020.10.16 yunyun@newspim.com

먼저 분리막은 매우 미세한 공기구멍을 가지고 있어 이를 통해 리튬이온이 오갈 수 있도록 허락합니다.

하지만 양극과 음극은 서로 만나지 않도록 '분리'(물리적 접촉을 차단)하는 역할을 합니다. 양극과 음극이 직접적으로 만나면 쇼트(합선)가 발생해 화재가 발생하기 때문입니다.

배터리의 온도가 적정 수준 이상의 고온이 되면 미세기공도 차단되는 특성을 지녀 내부 합선도 방지하고 높은 기계적 강도를 지니고 있어서 내부에서 발생하는 부산물이나 이물질을 막아줍니다.

이번에 국토부에서 화재 원인으로 '분리막이 손상됐다'고 지목한 이유도 이 같은 원리 때문입니다.

◆ 건식 분리막? 습식 분리막?...전기차 배터리는 '습식'

분리막은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등 절연 특성이 뛰어난 고분자 소재로 만듭니다. 이들 소재를 가공하는 방식에 따라 습식 분리막과 건식 분리막으로 나뉘어지는데요.

건식 분리막은 기계적 힘으로 당겨서 기공을 만듭니다. 제조 공정이 비교적 간단해 단가가 낮지만 기공 크기를 균일하게 만들기 어렵고 박막화(얇게 만드는 것)가 어렵다는 단점이 있습니다. 에너지밀도를 요구하지 않는 에너지저장장치(ESS)나 전기 시내버스 등에 주로 사용됩니다.

습식분리막은 PE, PP 분말에 기름을 섞고 고온, 고압으로 반죽해 납작하게 뽑아냅니다. 서서히 굳히면서 그 사이사이에 들어있는 기름을 뽑아내면 기름이 있던 부분에 리튬이온이 통과할 길목인 기공이 만들어지는 겁니다. 제조 공정이 복잡하고 단가는 높지만 균일하게 기공의 사이즈를 만들고 박막화도 가능하다는 장점이 있습니다.

전기차 배터리용으로 사용이 늘어나는 이윱니다. 분리막 표면에 구멍이 많고 크기가 균일해야 리튬이온이 원활하게 통과할 수 있기 때문입니다. 구멍이 별로 없거나 들쭉날쭉하면 이동에 어려움이 가중될 수밖에 없습니다.

[서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = [사진=SNE리서치] 2020.10.16 yunyun@newspim.com

또한 배터리의 에너지 밀도 향상을 위해서는 두께가 얇아야 더 많은 양의 활물질을 넣을 수 있고, 그러면서도 분리막의 기계적 강도가 우수해야 쉽게 손상되지 않고 배터리의 안전성까지 확보할 수 있습니다.

SNE리서치에 따르면 건식분리막과 습식분리막 비율은 2019년 약 38:62에서 2025년 28:72 수준이 될 것으로 보입니다. 전기차 보급의 활성화가 진행되며 습식분리막의 비중은 앞으로 더욱 늘어날 것으로 기대됩니다.

◆ 시장 급성장하지만 높은 진입장벽...2022년부터 공급 부족

나아가 2차전지 분리막 시장 수요 역시 2019년 총 28억 제곱미터(m2)에서 2025년 약 193억 m2로 연평균 38%씩 성장할 것으로 전망됩니다.

문제는 공급이 수요를 따라가지 못한다는 것입니다. 최근 전기차 시장이 급성장하며 배터리 소재 업체들은 공통적으로 "없어서 못 파는" 일이 발생하고 있습니다.

분리막은 이중에서도 수요, 공급이 가장 타이트한 제품으로 꼽힙니다. SNE는 "2022년부터 공급부족이 심화될 것"이라며 "2022년 공급부족율은 -35% 수준에 이를 것"으로 내다보고 있습니다.

분리막이 '안정성'에 직결되는 소재이기 때문에 배터리 셀 업체의 승인 과정에 최대 2년이 필요하다고 합니다. 배터리 제조원가 비율을 보더라도 분리막은 양극재 다음으로 높습니다. 그 뒤로 음극재, 전해질 순입니다.

신규 업체들이 시장 진입을 할 경우에도 초기 막대한 설비투자 비용 뿐만 아니라 가동률, 수율 안정화 문제 등으로 초기 대규모 적자 가능성이 높아 진입이 상대적으로 어렵습니다.

그 결과 전 세계적으로 분리막 업체는 손에 꼽을 정도로 적습니다. 일본의 아사히카세이와 도레이, 국내 SKIET가 탑티어로 꼽히고 중국 SEM, 시니어 등이 있습니다.

yunyun@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
코르다 '6개대회 연속 2위 이상' 대기록 [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 세계 1위 넬리 코르다가 멕시코 필드마저 정복하며 미국여자프로골프(LPGA) 전설 소렌스탐과 어깨를 나란히 했다. 코르다는 4일(한국시간) 멕시코 플라야 델 카르멘의 엘 카말레온 골프코스(파72)에서 열린 리비에라 마야 오픈(총상금 250만 달러) 최종 라운드에서 이글 1개와 버디 2개, 보기 1개를 묶어 3언더파 69타를 쳤다. 최종 합계 17언더파 271타를 기록한 코르다는 2위 아피차야 유볼을 4타 차로 따돌리고 우승컵을 들어 올렸다. 시즌 3승이자 통산 18승이다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 넬리 코르다가 4일(한국시간) 리비에라 마야 오픈 우승 트로피를 들고 포즈를 취하고 있다. [사진=LPGA] 2026.05.04 psoq1337@newspim.com 올 시즌 출전한 6개 대회에서 우승 3회, 준우승 3회를 기록한 코르다는 2001년 소렌스탐이 작성한 시즌 개막 후 6개 대회 연속 준우승 이상 기록과 타이를 이뤘다. 개막전 힐튼 그랜드 베케이션스 토너먼트 오브 챔피언스와 셰브론 챔피언십에서 우승했고, 포티넷 파운더스컵·포드 챔피언십·아람코 챔피언십에서는 3연속 준우승을 기록했다. 3타 차 단독 선두로 최종 라운드에 나선 코르다는 5번 홀(파5) 이글을 시작으로 6, 7번 홀 연속 버디를 낚으며 초반에 승기를 굳혔다. 마지막 18번 홀(파5)에서는 티샷이 숲으로 향하며 분실구 위기를 맞았으나 장거리 퍼트를 성공시키며 보기에 그치는 집중력을 보였다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 넬리 코르다가 4일(한국시간) 리비에라 마야 오픈 18번홀에서 챔피언 퍼트를 넣고 기뻐하고 있다. [사진=LPGA] 2026.05.04 psoq1337@newspim.com 주수빈은 버디 4개와 보기 2개로 2타를 줄여 합계 6언더파 282타, 단독 8위에 올랐다. 2023년 투어 합류 이후 통산 두 번째 톱10이다. 2라운드 공동 62위로 컷을 통과한 강민지는 3~4라운드에서 반등했다. 최종일 보기 없이 버디 4개를 기록하며 합계 5언더파 283타, 공동 9위로 데뷔 첫 톱10에 진입했다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 주수빈. [사진=LPGA] 2026.05.04 psoq1337@newspim.com [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 강민지. [사진=LPGA] 2026.05.04 psoq1337@newspim.com 임진희는 합계 4언더파 284타로 공동 13위에 올라 순위를 끌어올렸고, 루키 황유민은 대회 첫 60대 타수(69타)를 기록하며 합계 3언더파 285타, 공동 20위로 대회를 마쳤다. psoq1337@newspim.com 2026-05-04 07:15
사진
안세영의 한국, 中 꺾고 우버컵 우승 [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 셔틀콕 여제' 안세영이 선봉에 선 한국 여자 배드민턴이 만리장성을 넘고 세계 정상에 우뚝 섰다. 한국 여자 대표팀은 3일(한국시간) 덴마크 호르센스에서 열린 2026 세계여자단체배드민턴선수권대회(우버컵) 결승전에서 중국을 3-1로 제압했다. 2010년과 2022년에 이은 통산 세 번째 우승이다. 조별리그에서 탈락한 남자 대표팀의 아쉬움을 씻어내는 '금빛 스매싱'이었다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 한국 여자 배드민턴 대표팀. [사진=BWF] 2026.05.04 psoq1337@newspim.com 첫 번째 단식 주자로 나선 안세영은 세계 2위 왕즈이를 2-0(21-10 21-13)으로 완파했다. 안세영은 한 번의 동점도 허용하지 않는 무결점 경기를 펼쳤다. 하프 스매시와 헤어핀을 자유자재로 구사하며 상대를 쥐락펴락했다. 안세영은 이번 대회 조별리그부터 8강, 4강전에 이어 결승까지 모든 경기에 첫 주자로 출전해 단 한 게임도 내주지 않는 전승 행진을 벌이며 세계 1위다운 위력을 과시했다. 안세영은 왕즈이를 상대로 통산 20승(5패)째를 수확했다. 중국 언론에서조차 '공안증'(안세영 공포증)이라는 용어를 쓸 만큼 안세영에게 약한 모습을 보였던 왕즈이는 지난 3월 전영오픈 결승에서 맞대결 10연패를 끊고 안세영에 일격을 가하기도 했으나, 4월 아시아선수권대회 결승에 이어 이날까지 안세영에게 2연패를 당하며 천적 관계를 재확인했다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 천위페이를 꺾은 김가은. [사진=BWF] 2026.05.04 psoq1337@newspim.com 두 번째 주자였던 복식 이소희-정나은 조가 세계 1위 류성수-탄닝 조에 0-2로 패했지만, 세 번째 주자 김가은이 해결사로 나섰다. 김가은은 천위페이를 상대로 1게임 8-15의 열세를 뒤집는 무서운 뒷심을 발휘하며 2-0(21-19 21-15) 승리를 따냈다. 분위기를 바꾼 천금 같은 승리였다. 마침표는 네 번째 주자가 찍었다. 파트너 공희용의 부상 결장으로 백하나와 손을 맞춘 김혜정은 찰떡 호흡을 과시하며 세계 4위 지아이판-장수셴 조에 2-1(16-21 21-10 21-13) 역전승을 거뒀다. 첫 게임을 내준 백하나-김혜정은 전열을 가다듬은 2게임에서 시원한 공격을 퍼부으며 21-10으로 승리했다. 마지막 3게임은 더 압도적이었다. 3-2 상황에서 무려 9점을 몰아치며 승기를 잡았고, 끝까지 리드를 지켜내며 한국의 우승을 확정했다. 마지막 단식 주자였던 심유진(인천국제공항·19위)은 세계 5위 한웨와의 경기를 치르지 않고도 동료들과 함께 시상대 맨 위에서 우승의 기쁨을 만끽했다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 중국 남자 배드민턴 대표팀. [사진=BWF] 2026.05.04 psoq1337@newspim.com 올해 초 아시아단체선수권에 이어 우버컵까지 석권한 여자 대표팀은 명실상부한 세계 최강임을 증명하며 오는 9월 아시안게임을 향한 청신호를 밝혔다. 남자부에선 중국이 돌풍의 프랑스를 3-1로 물리치고 토머스컵 우승컵을 안았다.  psoq1337@newspim.com 2026-05-04 06:16
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동