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배터리 소재 게임체인저라는 '실리콘 음극재', 누가 뛰나

기사입력 : 2024년01월21일 14:14

최종수정 : 2024년01월21일 17:34

기존 흑연 보다 에너지 밀도 약 10배 ↑
고용량·고출력 성능…주행거리 늘려

[서울=뉴스핌] 신수용 기자 = 기업들이 실리콘 음극재 개발 같은 배터리 소재 다각화에 나서고 있다. 많은 배터리 기업들이 양극재의 니켈 비중을 늘려 에너지 밀도를 높여왔지만 한계에 봉착하면서다.

실리콘 이미지. [사진=LG에너지솔루션]

21일 관련업계에 따르면 음극재는 전기차 배터리의 충전 속도와 수명을 결정하는 핵심 소재 중 하나다. 배터리 재료비 원가 비중의 약 14%를 차지하는 소재로, 양극에서 나온 리튬이온을 저장했다가 방출하면서 외부 회로를 통해 전류를 흐르게 하는 역할을 한다.

충전 시에는 리튬이온이 양극에서 음극으로 이동해 음극재의 소재인 흑연의 층 사이사이로 들어가면서 흑연이 팽창해 부피가 늘어나게 된다. 다시 말해, 흑연의 팽창은 시간이 지날수록 구조 변화를 일으켜 배터리의 용량이 줄어드는 원인이 된다. 배터리 업계가 배터리 용량을 획기적으로 높일 수 있는 차세대 음극 소재 개발을 앞다퉈 진행하는 이유다.

실리콘 음극재는 기존 흑연계 음극재보다 에너지밀도가 약 10배 높아 전기차의 주행 거리는 늘리고, 급속 충전 설계가 쉬워 충전 속도를 단축할 수 있다는 장점이 있다.

흑연은 탄소 원자 6개당 리튬이온 한 개가 저장되지만, 실리콘은 원자 4개당 리튬이온 15개가 저장되는 구조를 갖기 때문이다. 이에 실리콘 음극재는 흑연 음극재보다 고용량·고출력을 낼 수 있어 전기차 배터리의 주행거리를 혁신적으로 늘리는 차세대 소재로 주목받고 있다.

전기차 배터리의 핵심 소재인 실리콘 음극재에 조 단위 투자에 나서는 등 기업 사이 경쟁이 가속화되고 있다. SK머티리얼즈그룹14(8500억원), 포스코실리콘솔루션(3000억원), 한솔케미칼(850억원), 대주전자재료(569억원), SKC(432억원) 등이 실리콘 음극재 투자에 나선 상태다.

타이칸 GTS. [사진=포르쉐코리아]

SK머티리얼즈그룹14 투자 금액이 가장 높다. SK머티리얼즈와 미국 배터리 소재 기업 그룹14테크놀로지스와 설립한 합작사(JV)인 SK머티리얼즈그룹14는 경북 상주시에 실리콘 음극재 공장에 8500억원을 투자했다.

포스코홀딩스 자회사인 포스코실리콘솔루션은 경북 포항에 2025년까지 3000억원을 들여 실리콘 연산 5000t 규모 음극재 공장을 지을 예정이다. 포스코그룹은 차세대 실리콘 음극재 사업 추진을 위해 실리콘 음극재 개발업체인 테라테크노스를 인수해 포스코실리콘솔루션으로 이름을 변경했다.

한솔케미칼은 전라북도 익산에 850억원을 투자해 실리콘 음극재 공장을 준공했습니다. 지난해 2월 양산 설비를 완공해 시생산 중으로 실리콘 음극재 생산량은 연간 750t에서 1500t으로 확대할 계획이다.

글로벌 완성차 업계도 실리콘 음극재에 높은 관심을 보이고 있다. 미국 전기차 업체 테슬라는 차세대 배터리인 '4680 원통형 배터리'에 실리콘 음극재를 탑재하는 방안을 검토 중이다. 포르쉐는 핵심 모델인 타이칸EV의 실리콘 음극재 배터리를 확대할 계획이다.

시장조사기관 SNE리서치에 따르면 전 세계 실리콘 음극재 수요는 2024년 2만 6000톤에서 2030년 22만 2000톤으로 10배 가까이 급증할 것으로 전망되고 있다.

aaa22@newspim.com

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尹지지율 26.9%…'기자회견 효과 보수결집' [서울=뉴스핌] 박성준 기자 = 윤석열 대통령의 지지율이 20%대 중후반을 기록했다는 여론조사 결과가 14일 발표됐다. 종합뉴스통신사 뉴스핌 의뢰로 여론조사 전문업체 미디어리서치가 지난 11일~12일 이틀간 전국 만 18세 이상 남녀 1002명에게 물은 결과 윤 대통령의 국정운영에 대한 긍정평가는 26.9%로 집계됐다. 부정평가는 71.5%로 나타났다. '잘 모름'에 답한 비율은 1.6%다. 긍정평가(26.9%)는 지난 조사와 달라지지 않았고 부정평가는 0.4%포인트(p) 하락했다. 긍정평가와 부정평가 간 격차는 44.6%p다. 연령별로 보면 40대에서 긍정평가와 부정평가 격차가 극명하게 드러났다. 만 18세~29세에서 '잘함'은 17.1% '잘 못함' 81.1%였고, 30대에서는 '잘함' 21.3% '잘 못함' 77.2%였다. 40대는 '잘함' 10.8% '잘 못함' 88.3%, 50대는 '잘함' 24.2% '잘 못함' 75.4%로 집계됐다. 60대는 '잘함' 40.7% '잘 못함' 56.9%였고, 70대 이상에서는 '잘함' 50.8% '잘 못함' 46.2%로 집계됐다. 지역별로는 서울 '잘함' 23.6%, '잘 못함'은 73.8%로 집계됐다. 경기·인천 '잘함' 24.3% '잘 못함' 74.8%, 대전·충청·세종 '잘함' 27.3% '잘 못함' 72.1%, 강원·제주 '잘함' 14.8% '잘 못함' 74.8%로 조사됐다. 부산·울산·경남 '잘함' 33.3% '잘 못함' 65.0%, 대구·경북은 '잘함' 42.1% '잘 못함' 55.9%로 집계됐다. 전남·광주·전북은 '잘함' 18.3% '잘 못함' 79.9%로 나타났다. 성별로도 남녀 모두 부정평가가 우세했다. 남성은 '잘함' 26.2% '잘 못함' 72.6%, 여성은 '잘함' 27.6% '잘 못함' 70.4%였다. 김대은 미디어리서치 대표는 "기자회견에서 김건희 여사 관련 의혹에 대해 제대로 된 해명 대신 감싸기에만 급급했고, 명태균 씨 논란에 대한 해명도 제대로 되지 않아 결과적으로 불신만 더 키운 꼴이 됐다"며 "하지만 60-70대 이상과 영남권 등 전통적인 지지층에서는 탄핵 등의 위기감이 높아져 지지율이 오히려 상승했다"고 해석했다. 그러면서 "며칠 전 미국 대선에서 트럼프 전 대통령이 당선되면서 안보와 경제 등 위기감 고조로 보수층이 결집하며 추가적인 지지율 추락을 막을 수 있었다"고 덧붙였다. 차재권 부경대 정치외교학과 교수는 "기자회견에 대해 긍정평가와 부정평가가 동시에 존재한다"며 "형식적으로나마 기자회견을 하고 사과를 했다는 점에서 만족하는 보수 지지층이 있다"고 말했다. 이어 "지지율 자체는 큰 변동이 없지만 (이번 기자회견 때문에) 부정평가한 사람들이 나중에라도 다시 긍정평가할 가능성이 더 낮아졌다"이라며 "앞으로 지지율이 개선될 가능성은 거의 없다"고 분석했다. 이번 여론조사는 성·연령·지역별 인구비례 할당 추출 방식으로 추출된 표본을 구조화된 설문지를 이용한 무선(100%) ARS 전화조사 방식으로 실시했으며 응답률은 3.6%, 표본오차는 95% 신뢰수준에 ±3.1%p다. 통계보정은 2024년 1월말 행정안전부 주민등록 인구통계를 기준으로 성별 연령별 지역별 가중 값을 부여(셀가중)했다. 자세한 내용은 중앙선거여론조사심의위원회 홈페이지를 참조하면 된다. parksj@newspim.com 2024-11-14 06:00
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