전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 재계·경영

속보

더보기

[Tech 스토리] 삼성SDI, Gen.5 배터리…"양극재가 핵심이죠"

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

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

※ 번역할 언어 선택

니켈 함량 88% 이상인 NCA 양극재 사용…배터리 용량↑·가격↓ '일석이조'
음극에는 특허기술 'SCN' 적용…공법 개선 더해 10분만에 80% 충전 개발 중

[편집자] 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] 정경환 기자 = 매출 4조7408억 원, 영업이익 4290억 원. 삼성SDI의 올해 2분기 실적이다. 매출과 영업이익 모두 분기 기준 역대 최고치다.

삼성SDI의 이 같은 성과에는 지난해 9월부터 본격적인 양산에 들어간 'Gen.5'(5세대) 등 고부가가치 배터리 판매 확대가 큰 힘이 됐다.

Gen.5는 1회 충전으로 600km 주행이 가능한 배터리로 삼성SDI의 최신 소재 기술과 공법 등을 적용해 에너지밀도는 20% 늘리면서도 원가는 20% 절감했다.

특히, 삼성SDI의 Gen.5 배터리에는 니켈 함량이 88%인 하이니켈 NCA 양극소재가 사용되고 있다. 니켈 함량이 높아진 만큼 배터리 용량이 높아졌는데, 니켈 함량의 증가로 야기될 수 있는 양극의 구조적인 불안정 문제는 알루미늄 소재와 특수 코팅 기술로 해결해 주행거리와 안전성, 두 마리 토끼를 모두 잡았다.

리튬이온 배터리는 기본적으로 '양극'과 '음극', '분리막' 그리고 '전해액'(전해질)의 4대 요소로 구성된다. 이 중 양극재가 핵심이라 할 수 있는데, 4대 요소 가운데서도 배터리 용량과 출력 등 주요 특성을 결정 짓기 때문이다. 또한 배터리 원가의 40~50%를 차지하고 있어 원가 경쟁력을 결정 짓는 소재이기도 하다.

리튬이온 배터리의 양극은 전기를 만들어내는 리튬이 가득 차 있는 곳이다. 양극은 리튬과 금속 성분의 조합으로 구성돼 있는데 대표적으로 NCA(니켈·코발트·알루미늄) 또는 NCM(니켈·코발트·망간)을 생각할 수 있다.

삼성SDI 'Gen.5' 배터리. [사진=삼성SDI]

삼성SDI는 원활한 양극재 확보가 곧 미래 핵심 경쟁력이라고 판단, 자회사 에스티엠과 합작사 에코프로이엠을 통해 국산 양극재 비중을 확대해 나가고 있다.

에스티엠은 삼성SDI의 100% 자회사인 양극재 제조 전문회사로, 지난 몇 년간 운영을 위한 출자금을 포함해 양극재 제조 라인을 양도하는 등 힘을 실어가고 있다. 아울러 에코프로비엠과 함께 설립한 합작법인 에코프로이엠은 단일 양극재 공장으로는 세계 최대 규모의 공급 능력과 생산성을 보유하고 있다.

삼성SDI는 안정적인 양극재 확보와 함께 양극재 기술 개발에도 심혈을 기울이고 있다. 현재 양산하고 있는 Gen.5 배터리에는 니켈 함량이 88% 이상인 NCA 양극이 사용되고 있다. 나아가 삼성SDI는 향후 니켈 함량을 90% 이상까지 극대화한 Gen.6 배터리를 선보일 예정이다.

NCA는 LCO에 니켈과 알루미늄을 추가한 활물질로 니켈 비중을 늘리면서 에너지 출력을 향상한 소재다. NCM에서 망간이 아닌 알루미늄을 넣었다고 이해하면 쉽다. NCA는 NCM 대비 상대적으로 높은 기술력이 요구돼 생산 난도가 올라가게 되는데, 삼성SDI는 독자적인 기술력을 바탕으로 기존의 양극 소재 대비 고용량과 안전성이 확보된 배터리의 구현이 가능하다.

삼성SDI는 이렇게 차별화된 NCA 기술력을 바탕으로 니켈 함량 88%의 하이니켈 양극 소재를 전동공구용 원통형 배터리에 적용, 성능과 양산성을 이미 검증한 바 있다. 지금은 니켈 함량을 91% 이상으로 높인 소재도 개발하고 있다.

회사 관계자는 "니켈 함량을 늘릴수록 배터리 용량은 커지고 가격은 낮출 수 있는 1석 2조의 효과가 있는 반면, 니켈 함량 증가로 양극의 구조가 불안정해져 배터리 특성이 저하될 수도 있다"며 "삼성SDI는 알루미늄과 특수 코팅 기술을 더해 배터리의 열화를 최소화하며 용량과 안전성을 모두 개선했다"고 강조했다.

[자료=삼성SDI]

음극에는 삼성SDI가 특허받은 독자기술인 'SCN'(Silicon Carbon Nanocomposite)이 적용된다. SCN 기술은 실리콘(Si) 소재를 이용해 배터리 음극의 용량을 높인 것이다. 실리콘을 머리카락 두께의 수천 분의 1 크기로 나노화한 후, 이를 흑연과 혼합해 하나의 물질처럼 복합화했다. 이를 통해 기존 실리콘 소재 사용 시 문제점으로 지적됐던 배터리 팽창(스웰링) 부작용도 해소했다.

이외 Gen.5 배터리는 신공법을 적용해 충전속도도 획기적으로 개선했다. 리튬이온이 이동하는 구간을 직선화하고 내부 저항을 줄여 리튬이온이 빠르게 양극과 음극을 이동할 수 있도록 한 것인데, 이를 통해 20분만 충전하면 주행거리가 80% 수준까지 높아진다. 배터리 잔량이 거의 없을 때 잠깐 휴게소에 머무르는 동안 충전을 한다면 약 500km까지 주행이 가능한 셈이다.

삼성SDI는 여기에 그치지 않고 2024년 양산을 목표로 Gen.6 배터리를 개발하고 있다. Gen.6 배터리는 양극에 니켈 함량을 91%까지 높여 Gen.5 배터리보다 에너지 밀도가 10% 이상 향상될 예정이다. 또한 음극재와 공법 개선을 통해 급속충전 성능도 10분만에 80% 충전까지 가능하도록 개발 중이다.

회사 관계자는 "배터리의 미래는 소재 경쟁력이 핵심"이라고 하면서 "삼성SDI는 플랫폼 성능 확보 기능을 담당하는 삼성SDI연구소와 각 사업부 내 연구개발 조직을 함께 운영하며 사업부 간의 유기적인 협업을 통한 글로벌 기술 리더십을 공고히 하고 있다"고 했다.

hoan@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
정부, 故 윤석화 문화훈장 추서 [서울=뉴스핌] 양진영 기자 = 문화체육관광부 최휘영 장관은 19일 오후 5시 30분에 고(故) 윤석화(향년 69세) 빈소를 방문해 깊은 애도의 뜻을 전하며 조문했다. [서울=뉴스핌] 사진공동취재단 = 고(故) 윤석화의 빈소가 19일 서울 신촌세브란스병원 장례식장에 마련됐다. 고인은 2022년 뇌종양 수술을 받고 투병을 이어 왔다. 발인은 21일 오전 9시. 2025.12.19 photo@newspim.com 아울러 정부는 한국을 대표하는 연극배우로서 오랜 기간 한국 공연예술계 발전에 기여한 배우 윤석화의 공적을 기리기 위해 문화훈장 추서를 추진한다. 고 윤석화는 1975년에 연극 '꿀맛'으로 데뷔한 이후 연극 뿐 아니라 뮤지컬, 드라마, 영화 등 다방면으로 꾸준히 작품 활동을 이어 왔다. 연극 '신의 아그네스' '마스터클래스', 뮤지컬 '명성황후' 등 수많은 작품에 출연하며 폭 넓은 연기 영역을 보여주었고, 다수의 연극상·백상예술대상 등을 수상하며 한국 공연예술계를 대표하는 배우로 평가받아 왔다. 배우 활동과 더불어 연출가, 설치극장 '정미소' 대표로서도 역할을 수행해 왔으며, 한국연극인복지재단 이사장을 역임하여 연극계 발전에 다방면으로 기여했다. jyyang@newspim.com 2025-12-19 22:20
사진
관가 '이재명 사무관' 경계령 [세종=뉴스핌] 나병주 기자 = 정부 업무보고에서 보여준 이재명 대통령의 '예리하고 꼼꼼한' 질문이 관가를 잔뜩 긴장하게 만들고 있습니다. 특히 담당사무관이 아니라면 알기가 쉽지 않은 내용까지 놓치지 않는 예리함에 관가에서는 '이재명 사무관'이라는 말까지 나오고 있습니다. ◆ 예상 못한 '정원' 질문에 기후부 '멘붕'…장관·국장 모두 답변 못해 이 대통령은 지난 17일 오후 기후에너지환경부 업무보고에서 "왜 기후부는 정원이 2930명인데 현원이 2973명으로 초과됐느냐"는 '깜짝' 질문으로 모두를 당황하게 했습니다. 예상치 못한 질문에 김성환 장관은 물론 기후부 간부들 모두 제대로 대답하지 못하고 20초가량 침묵이 이어졌습니다. 이 대통령이 담당국장이 누구냐며 재차 묻자 그제야 정책기획관(국장)이 "자세히 확인은 못 했지만 긴급하게 필요한 것에 대해 추가 고용한 것으로 이해하고 있다"며 엉뚱한 대답을 했습니다. 이재명 대통령이 17일 오후 세종시 정부세종컨벤션센터에서 업무보고를 주재하고 있다. [사진=대통령실] 그러자 이 대통령은 "보건복지부는 코로나19라는 특별한 상황이 있었지만, 기후부는 그런 상황이 없었는데 정원 초과된 게 이상하다. 원래 환경부 시절부터 추가가 됐는지, 아니면 기후부로 전환되면서 추가된 건지 답해달라"며 재차 물었습니다. 이에 김성환 기후부 장관이 "환경부에서 추가됐을 것으로 보인다"고 모호하게 답하자, 이 대통령은 "추정으로 답하지 말라"며 확답을 요구했습니다. 그러나 이 대통령의 질문에 답하는 사람은 결국 아무도 없었습니다. <뉴스핌>이 확인한 결과, 이유는 엉뚱한 곳에 있었습니다. 인원을 산정하는 과정에서 육아휴직자 51명을 현원에 포함하는 실수를 저질러 벌어진 해프닝이었습니다. 결국 현재 기후부 현원은 2922명으로 정원보다 8명이 적어 오히려 인력이 부족한 상황입니다. 다행히 상황파악 후 업무보고가 끝나자마자 이 대통령에게 보고해 오해는 풀었다고 하네요. ◆ 李대통령 예리한 질문에 관가 긴장…'이재명 사무관' 별명 생겨 이번 해프닝에 대해 기후부는 당혹감을 감추지 못하고 있습니다. 온실가스 감축, 재생에너지, 탈탄소 등 주요 현안에 대해 만반의 준비를 했지만 예상치 못한 질문에 '한방' 얻어맞은 셈이죠. 사실 인원현황은 기후부 업무보고 1페이지에 제일 처음 나와 있는 내용이에요. 대부분의 사람은 크게 신경 쓰지 않고 넘어가는 부분이지만, 이 대통령은 이를 놓치지 않고 꼼꼼히 살펴본 거죠. 기후부 관계자는 "사실 이번 건은 실무를 담당하는 과장도 놓칠 수 있는 내용이다"며 "전혀 예상하지 못한 질문에 깜짝 놀랐다"고 혀를 내두르기도 했어요. 김성환 기후에너지환경부 장관이 17일 오후 세종컨벤션센터에서 열린 '2026년도 업무보고'에서 이재명 대통령 질의에 답변하고 있다. [사진=뉴스핌TV 갈무리] 2025.12.17 dream@newspim.com 작은 부분까지 세세하게 확인하는 대통령의 모습에 '이재명 사무관'이라는 말이 돌기 시작했습니다. 실무자인 사무관 같은 대통령의 꼼꼼함에 관가는 앞으로 있을 보고에 대해 부담감이 커졌습니다. 다만 지나치게 꼼꼼한 모습에 아쉬움을 표하는 목소리도 있습니다. A 씨는 "대통령이 공식석상에서 지적하기엔 사소한 문제라고 생각한다. 국민이 지켜보는 만큼 현안에 더 집중했으면 어땠을까 싶다"고 아쉬움을 전했습니다. 실제로 이 대통령은 최근 고(故) 김용균 씨 때와 비슷한 사고가 다시 발생한 서부발전에 대해서는 별다른 지적 없이 넘어갔습니다. 이 대통령이 서부발전 사장에게 질문한 시간은 답변을 합쳐도 약 10초에 불과했습니다. 앞으로 관가에는 '이재명 사무관'의 꼼꼼함을 경계하라는 '경계령'이 내려졌습니다. 작은 숫자 하나도 놓치지 않는 그의 꼼꼼함이 국정 운영의 새로운 기준이 될지, 아니면 과도한 긴장으로 작용할지 주목됩니다. lahbj11@newspim.com 2025-12-19 11:40
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