전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 전기·전자

속보

더보기

[Tech 스토리] 모양 따라 성능이 달라진다?…배터리 폼팩터 비밀

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

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

※ 번역할 언어 선택

디자인 자유로운 파우치형, 안전성이 숙제
안정성 앞세운 각형, 삼성SDI의 선택 배경
테슬라가 불붙인 원통형, 차세대 표준 유력

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

[서울=뉴스핌] 김아영 기자 = 전기차가 도로 위를 달릴 때 가장 중요한 건 무엇일까요? 모터도, 디자인도 중요하지만 결국 '배터리'가 핵심입니다. 그런데 이 배터리도 모양, 즉 '폼팩터(Form Factor)'에 따라 성능과 안전성, 그리고 가격까지 달라집니다.

현개 전기차용 배터리 폼팩터는 크게 파우치형, 각형, 원통형 3가지로 구분됩니다. 특히 최근에는 원통형 배터리가 차세대 배터리로 거론됩니다. 국내 대표 배터리 업체로 꼽히는 LG에너지솔루션과 삼성SDI, SK온도 원통형 배터리에 힘을 싣고 있는 모습입니다.

◆맞춤형 디자인 가능한 파우치형, 안전성이 약점

파우치형의 가장 큰 장점은 디자인 다양성입니다. 원통형이나 각형과 달리 규격이나 디자인이 정해져 있지 않아 고객사 니즈에 맞춤 생산이 가능하죠. 차량 배터리 위치에 따라 원하는 디자인이 다를 수 있는데, 이에 대응할 수 있는 폼팩터인 셈입니다. 데드 스페이스(빈 공간)를 최대한 활용할 수 있도록 디자인 설계가 가능하다는 것도 장점으로 꼽힙니다.

SK온 리튬이온 배터리 파우치셀. [사진=SK온]

경량화 측면에서도 유리합니다. 무거운 캔 대신 알루미늄 파우치를 사용해 경량화가 가능하고, 무게당 고에너지밀도 배터리를 만들 수 있습니다.

하지만 외부 충격에 약하다는 치명적 단점이 있습니다. 폼팩터 자체가 원통형, 각형 대비 튼튼하지 않아 외부 충격으로 인한 배터리 손상 시 쇼트 발생에 따른 화재 위험이 큽니다. 복잡한 제조 공정으로 원통형, 각형 대비 3배 정도의 생산시간이 소요되고 가격도 비쌉니다.

◆안전성 우수한 각형, 삼성SDI가 선택한 이유

각형 배터리는 튼튼한 알루미늄 케이스를 사용해 안정성이 우수하고 외부 충격에 강하다는 장점이 있습니다.

하지만 공간 효율성이 떨어진다는 단점이 있습니다. 전극 활물질을 각형 내부에 삽입할 때 모서리 부분의 공간이 활용되지 못해 에너지밀도 측면에서 불리합니다. 제조 공정이 상대적으로 복잡한 것도 단점으로 꼽힙니다.

전기자동차 속 각형 배터리. [사진=삼성SDI]

국내 배터리업체 가운데서는 삼성SD가 처음부터 전기차용 배터리 폼팩터로 각형을 선택한 것으로 알려졌습니다. 원통형과 파우치형 배터리 생산 기술을 보유하고 있었음에도 불구하고 전기차에서 가장 중요한 '안전성'을 고려해 각형을 채택한 것이죠.

삼성SDI는 벤트(Vent), 퓨즈(Fuse) 등 안전성 강화 설계 기술을 적용했으며, 최근에는 인접 배터리 셀 간 열전파를 방지하는 No TP 기술을 개발해 제품 설계에 반영하고 있습니다.

◆테슬라가 주목한 원통형, 게임 체인저로 급부상

원통형 배터리는 1991년 리튬이온 배터리가 상용화될 때 상품화된 가장 오래된 폼팩터입니다. 김밥처럼 돌돌 만 소재를 원통형 배터리 캔에 넣는 방식으로 만들어져 비교적 공정 구조가 간단합니다. 2170, 4680 등 규격이 정해져 있어 생산성이 높고 가격 경쟁력을 확보할 수 있다는 장점이 있습니다.

과거 원통형 배터리는 캔 사용으로 파우치 대비 무거워 차량 경량화에 불리하고, 공간 효율성이 떨어져 외면받기도 했습니다.

하지만 테슬라가 지난 2023년 4680(지름 46㎜·높이 80㎜) 배터리를 생산하며 게임 체인저로 급부상했습니다. 지름이 46㎜로 늘어나면서 셀 내부에서 전극 조립체를 감는 횟수가 늘었고, 효율성이 높아졌습니다. 소재를 원통형의 배터리 캔으로 감싸기 때문에 안정성도 뛰어납니다. 한 팩을 만드는 데 필요한 셀 수는 줄어들어 생산 비용은 오히려 줄어듭니다.

LG에너지솔루션 46시리즈 및 2170 원통형 배터리. [사진=LG에너지솔루션]

국내 기업들도 개발에 뛰어들었고, 최근 수주 소식도 있었습니다.

LG에너지솔루션은 최근 메르세데스 벤츠와 대규모의 전기차 배터리 공급 계약을 체결했는데, 계약 제품은 46시리즈 원통형 배터리인 것으로 알려졌습니다. 앞서 베트남 전기버스 제조사 킴롱모터스와 원통형 배터리 공급 협약도 체결했습니다.

삼성SDI도 46파이 배터리 개발을 완료했습니다. 마이크로 모빌리티용 46파이 배터리를 양산 중으로 전기차용은 양산을 위해 속도를 내고 있습니다.

SK온도 원통형 배터리 시장 진출을 공식화하며 기술 개발에 착수했습니다.

결국 차세대 배터리 시장에서 경쟁 우위를 갖추기 위해선 안전과 성능 두 마리 토끼를 다 잡아야 할 것으로 보입니다. 이를 위해 적절한 폼팩터를 선택하는 것이 중요할 것 같습니다. 국내 배터리 업체들이 어떤 폼팩터로 글로벌 경쟁에서 선전할 수 있을지 기대됩니다.

aykim@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
이해찬 전 국무총리, 베트남서 별세 [서울=뉴스핌] 김현구 기자 = 이해찬 민주평화통일자문회의 수석부의장(전 국무총리)이 25일(현지시간) 베트남에서 별세했다. 이 부의장은 지난 22일 민주평통 아태지역회의 운영위원회 참석차 베트남 호치민에 도착했다. 이해찬 신임 민주평화통일자문회의(민주평통) 수석부의장이 3일 서울시 중구 민주평통사무처에서 열린 취임식에서 취임사를 하고 있다. [사진=민주평통] 다음날인 23일 아침 몸 상태가 좋지 않음을 느낀 이 부의장은 귀국 절차를 밟았고, 베트남 공항 도착 후 호흡 곤란으로 호치민 탐안(Tam Ahn) 병원으로 긴급 이송됐다. 이 부의장은 심근경색 진단을 받고 스텐트 시술 등 현지 의료진이 최선의 노력을 다했지만, 의식을 회복하지 못하고 이날 오후 2시 48분(현지시간) 운명했다. 통일부는 현재 유가족 및 관계 기관과 함께 국내 운구 및 장례 절차를 논의 중이다. hyun9@newspim.com 2026-01-25 17:32
사진
李대통령, 이혜훈 지명 철회 [서울=뉴스핌] 김현구 기자 = 이재명 대통령이 25일 이혜훈 기획예산처 장관 후보자 지명을 철회했다. 지난달 28일 이 후보자를 지명한지 약 한 달 만이다. 홍익표 청와대 정무수석비서관은 이날 오후 청와대 춘추관에서 브리핑을 열고 "이 대통령은 이 후보자에 대해 사회 각계각층의 다양한 의견을 경청하고 인사청문회, 이후 국민적 평가에 대해 유심히 살펴본 뒤 숙고와 고심 끝에 이 후보자 지명을 철회하기로 했다"고 밝혔다. 홍 수석은 "이 후보자는 보수정당에서 세 차례 국회의원을 지냈지만 안타깝게도 국민주권정부의 기획예산처 장관으로서 국민 눈높이에 부합하지 못했다"고 지적했다. [서울=뉴스핌] 윤창빈 기자 = 이혜훈 기획예산처 장관 후보자가 지난 23일 서울 여의도 국회에서 열린 재정경제기획위원회의 인사청문회에서 의원의 질의를 듣고 있다. 그러면서 "통합은 진영 논리를 넘는 변화와 함께 대통합의 결실로 맺어질 수 있다"며 "통합 인사를 통해 대통합의 의미와 가치를 되새기고자 하는 대통령의 숙고와 노력은 계속될 것"이라고 부연했다. 홍 수석은 '어떤 의혹이 결정적인 낙마 사유로 작용했는가'라는 취지의 질문에 "후보자가 일부 소명한 부분도 있지만, 국민적인 눈높이에 미치지 못한 부분이 있다"며 "여러 상황을 종합적으로 고려한 것이지, 특정한 사안 한 가지에 의해 지명 철회가 이뤄진 것은 아니다"라고 답했다. 그는 자진사퇴가 아닌 이 대통령 지명 철회 방식으로 정리한 것에 대해 "이 후보자를 지명할 때부터 이 대통령이 보수 진영에 있는 분을 모셔 오는 모양새를 취하지 않았는가. 인사권자로서 책임을 다하는 취지에서 지명 철회까지 한 것으로 이해해달라"고 설명했다. 앞서 이 대통령은 지난달 28일 이 후보자를 정부의 초대 기획예산처 장관으로 임명했다. 하지만 지명 직후부터 보좌진 갑질·폭언, 영종도 투기, 수십억원대 차익 반포 아파트 부정청약, 자녀 병역·취업 특혜 의혹들에 더해 장남의 연세대 입학을 둘러싼 '할아버지·아빠 찬스' 의혹 등이 연달아 터져 나왔다. 이에 관가 안팎에서는 이번 이 후보자에 대한 지명 철회가 예정된 수순이라는 반응이 나왔다. 임명 강행 가능성도 있었지만, 인사청문회를 기점으로 의혹들이 되레 커지면서 낙마로 의견이 모인 것으로 알려졌다. 특히 배우자가 연세대 주요 보직을 맡았을 당시 시아버지인 4선 의원 출신 김태호 전 내무장관의 훈장을 내세워 장남을 '사회기여자 전형'에 합격시킨 것은 국민 뇌관을 건드리는 입시 특혜로 여겨질 수 있다는 점에서 낙마가 불가피했다는 분석이다.  한편 최은석 국민의힘 원내수석대변인은 이날 이 후보자 지명 철회에 대해 "청문회에서 (이 후보자의) 위선과 탐욕이 적나라하게 많이 드러났다"며 "늦었지만 당연하고 상식적인 결과"라고 지적했다. 이어 "3선 검증 기준과 국무위원 후보자 검증에는 원칙적으로 큰 차이가 있다"며 "국회의원으로 이 후보자의 도덕성이나 자질에 대한 검증은 그 당시엔 실질적으로 이뤄지지 못했다고 볼 수 있다. 국무위원 검증이 제대로 된 첫번째 검증이었다"고 덧붙였다. 기획예산처는 언론 공지를 통해 "기획예산처 전 직원은 경제 대도약과 구조개혁을 통한 근본적인 체질 개선의 엄중함을 깊이 인식하고 있다"며 "민생안정과 국정과제 실행에 차질이 없도록 본연의 업무를 흔들림 없이 추진하겠다"고 밝혔다. hyun9@newspim.com 2026-01-25 15:55
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