주요 메뉴 바로가기 (상단) 본문 컨텐츠 바로가기 주요 메뉴 바로가기 (하단)

단가 낮추고 오염 줄이고… 배터리 업계서 뜨는 ‘건식’

조선비즈 조회수  

배터리 제조 및 재활용 과정에서 용매를 쓰지 않는 ‘건식’ 공정이 주목받고 있다. 건식 공정은 생산 단가를 낮추고 환경오염을 줄일 수 있어 차기 업계 표준으로 자리 잡을 전망이다.

6일 업계에 따르면 테슬라는 올해 4분기 중 건식 공정으로 만들어진 양극재가 들어간 4680(지름 46㎜·높이 80㎜) 원통형 배터리 양산을 시작할 계획이다. 지난달에는 건식 공정으로 만든 4680 배터리 시제품을 탑재한 사이버트럭 차량 테스트를 시작하기도 했다.

테슬라가 개발한 차세대 원통형 배터리 '4680' 모델./테슬라 홈페이지 캡처
테슬라가 개발한 차세대 원통형 배터리 ‘4680’ 모델./테슬라 홈페이지 캡처

테슬라는 지난 2020년 최초로 4680 규격을 발표하면서 향후 건식 공정을 적용해 제조 비용을 절감하겠다고 예고한 바 있다. 이를 위해 지난 2019년 건식 코팅 스타트업인 맥스웰 테크놀로지를 인수해 관련 연구를 이어왔다.

건식 공정은 배터리 제조의 첫 단계인 전극 공정에 적용되는 공법으로 현재 널리 사용되는 습식 공정과 대비되는 방식이다. 습식 공정은 전극을 구성하는 양·음극 활물질, 도전재, 바인더 등을 NMP(노말메틸피롤리돈)라는 용매와 혼합한다. 이렇게 만들어진 슬러리를 양극박(알루미늄박), 음극박(동박)에 넓게 펴 바른 뒤 200도 이상의 온도로 가열해 건조한다.

이에 비해 건식 공정은 별도의 건조 과정 없이 각종 재료를 고체 가루 형태로 만들어 양·음극박에 바로 코팅한다. 습식 공정에 비해 에너지 비용을 약 30% 절감할 수 있고, 건조에 필요한 면적도 작다. 또 습식 공정에 사용되는 용매는 유해 물질로 분류돼 별도의 회수 장치를 갖춰야 하는데, 건식 공정은 관련 장비가 필요 없다는 장점도 있다.

배터리 제작의 첫 단계인 '전극 공정' 도식. / LG에너지솔루션 제공
배터리 제작의 첫 단계인 ‘전극 공정’ 도식. / LG에너지솔루션 제공

건식 공정은 이론상 비용 절감 효과가 크지만, 전극 내 각종 입자를 동일한 비중으로 분산해 코팅하기가 어려워 그간 상용화가 되지 못했다. 그러나 테슬라가 본격 도입을 예고하면서 향후 업계의 표준 생산 방식으로 자리 잡게 될 전망이다.

국내 배터리 업체들도 건식 공정 도입을 추진 중이다. 현재는 LG에너지솔루션이 가장 앞섰다는 평가다. 김제영 LG에너지솔루션 CTO(최고기술책임자)는 최근 “현재 건식 전극 기술의 연구 단계를 넘어 파일럿 공정 개발을 진행 중”이라며 “빠르면 2028년에 이 공정을 도입한 제품을 본격 양산할 계획”이라고 밝혔다.

배터리 재활용 분야에서도 건식 공정에 관해 관심이 크다. 현재 성일하이텍 등 대부분의 배터리 재활용 업체들은 배터리를 파쇄해 나온 블랙파우더를 황산 등 용매에 녹여 유가금속을 추출하는 습식 공정을 사용한다. 습식 공정은 효율이 높지만, 오염수가 다량 발생한다는 단점이 있다.

영풍이 지난 2022년 석포제련소 3공장에 설치한 2차전지 리사이클링 파일럿 공장 내 건식 용융로. / 영풍 제공
영풍이 지난 2022년 석포제련소 3공장에 설치한 2차전지 리사이클링 파일럿 공장 내 건식 용융로. / 영풍 제공

건식 공정은 고온의 열을 가해 블랙파우더를 녹인 뒤 각 금속의 고유 성질(무게, 자력, 특정 원소와의 화학적 결합 여부 등)을 이용해 유가금속을 추출한다. 습식 공정에 비해 대량의 배터리를 재활용하는 데 유리하다. 배터리를 고온 용융하는 과정에서 이산화탄소 배출은 늘어나지만, 탄소포집 등의 기술을 활용하면 해결할 수 있다.

영풍은 지난 2022년 폐배터리를 신사업으로 낙점하고 세계 최초로 건식 제련 방식을 사용하는 폐배터리 재활용 파일럿(시험) 공장을 가동했다. 오는 2030년까지 연 생산량을 70만톤(t)까지 늘려 5조원 규모의 매출을 낸다는 계획이다. 포스코HY클린메탈 역시 개화하는 사용 후 배터리 시장에 발맞춰 대량의 배터리를 재활용할 수 있는 건식 공정을 개발하고 있다.

조선비즈
content@www.newsbell.co.kr

댓글0

300

댓글0

[경제] 랭킹 뉴스

  • 올림픽 맛있게 응원하자…집관족 취향저격 ‘올림픽 에디션’
  • 질병청 '성인 패혈증 초기치료지침' 첫 발간
  • 서울 아파트 낙찰가율 93.7%...1년 11개월 만에 최고점 찍었다
  • 지치고 바쁜 현대인에게 조용히 찾아오는 '당뇨병' [명의]
  • 불량 자재 탓에 에어컨 없이 폭염 견디는 송도 '송일국 아파트'
  • 불량 자재 탓에 에어컨 없이 폭염 견디는 송도 '송일국 아파트'

[경제] 공감 뉴스

  • 8월 극장가 '재개봉 러시'…인생영화 다시 스크린으로
  • 케이뱅크, MY체크카드 90만장 넘었다..."인뱅 유일 K 패스 기능 탑재"
  • 삼정KPMG “디지털 헬스케어 활성화에 슬립테크 부상”
  • ‘나는 솔로’ 21기 최종 선택 대반전…순자, 영철 직진에도 선택 포기
  • "‘용인 스마일 보이’ 우상혁이 웃었다"...이상일 용인특례시장, 높이뛰기 우상혁 선수 '응원'하고 '격려'
  • NH농협은행, 농촌 학생들과 '초록사다리 여름캠프' 개최

당신을 위한 인기글

  • 야들야들! 적당한 기름기와 부드러운 식감, 인생 수육 맛집 BEST5
  • 그대로 먹어도, 비벼 먹어도 맛있는 육회 맛집 BEST5
  • 바삭 촉촉! 씹을 때마다 진한 맛을 내는 북경오리 맛집 BEST5
  • 남녀노소 누구나 좋아하는 야식의 대명사, 치킨 맛집 BEST5
  • 홍은철·조관우·안상태…’베테랑2’의 숨은그림찾기
  • 배우 최수영·공명, 부산국제영화제 피날레 장식
  • [인터뷰] 사카구치 켄타로 “5년간 한 사람만? 나라면…”
  • ‘전, 란’부터 ‘하얼빈’까지…이제 박정민의 시간
//php echo do_shortcode('[yarpp]'); ?>

함께 보면 좋은 뉴스

  • 1
    "장기말 주제에 건방져"…의협 부회장, 간호협회 '간호법 환영' 비난

    뉴스 

  • 2
    '목욕탕' 검색하자 손님 '알몸 사진' 떡하니…"남자도 수치심 느껴"

    뉴스 

  • 3
    아이유, 또 미담…상암 공연 앞두고 주민들에게 '깜짝 선물'

    연예 

  • 4
    김어준, TBS 폐국 가리켜 “맛집 주방장 해고 후 망하니 주방장에 책임”

    뉴스 

  • 5
    '몰래카메라 범죄' 속출하는데…변형 카메라 단속은 '無'

    차·테크 

[경제] 인기 뉴스

  • 올림픽 맛있게 응원하자…집관족 취향저격 ‘올림픽 에디션’
  • 질병청 '성인 패혈증 초기치료지침' 첫 발간
  • 서울 아파트 낙찰가율 93.7%...1년 11개월 만에 최고점 찍었다
  • 지치고 바쁜 현대인에게 조용히 찾아오는 '당뇨병' [명의]
  • 불량 자재 탓에 에어컨 없이 폭염 견디는 송도 '송일국 아파트'
  • 불량 자재 탓에 에어컨 없이 폭염 견디는 송도 '송일국 아파트'

지금 뜨는 뉴스

  • 1
    [인터뷰] 자국서 만든 ‘느린 옷’으로 세계시장 매료... 日 미나 페르호넨 창업주 미나가와 아키라

    뉴스&nbsp

  • 2
    52세의 나이에도 “여전히 예쁨” 유지하고 있는 여배우의 일상

    연예&nbsp

  • 3
    [인터뷰] 사카구치 켄타로 "5년간 한 사람만? 나라면…"

    연예&nbsp

  • 4
    '최초·최초·최초' 이런 만화같은 일이 다 있나, 오타니가 하루에 대기록을 이렇게나 썼다

    스포츠&nbsp

  • 5
    “은퇴 후 새 사람 만나는 건 스트레스? 새 사람이 놀 거리, 일거리 가져다 줘요”

    뉴스&nbsp

[경제] 추천 뉴스

  • 8월 극장가 '재개봉 러시'…인생영화 다시 스크린으로
  • 케이뱅크, MY체크카드 90만장 넘었다..."인뱅 유일 K 패스 기능 탑재"
  • 삼정KPMG “디지털 헬스케어 활성화에 슬립테크 부상”
  • ‘나는 솔로’ 21기 최종 선택 대반전…순자, 영철 직진에도 선택 포기
  • "‘용인 스마일 보이’ 우상혁이 웃었다"...이상일 용인특례시장, 높이뛰기 우상혁 선수 '응원'하고 '격려'
  • NH농협은행, 농촌 학생들과 '초록사다리 여름캠프' 개최

당신을 위한 인기글

  • 야들야들! 적당한 기름기와 부드러운 식감, 인생 수육 맛집 BEST5
  • 그대로 먹어도, 비벼 먹어도 맛있는 육회 맛집 BEST5
  • 바삭 촉촉! 씹을 때마다 진한 맛을 내는 북경오리 맛집 BEST5
  • 남녀노소 누구나 좋아하는 야식의 대명사, 치킨 맛집 BEST5
  • 홍은철·조관우·안상태…’베테랑2’의 숨은그림찾기
  • 배우 최수영·공명, 부산국제영화제 피날레 장식
  • [인터뷰] 사카구치 켄타로 “5년간 한 사람만? 나라면…”
  • ‘전, 란’부터 ‘하얼빈’까지…이제 박정민의 시간

추천 뉴스

  • 1
    "장기말 주제에 건방져"…의협 부회장, 간호협회 '간호법 환영' 비난

    뉴스 

  • 2
    '목욕탕' 검색하자 손님 '알몸 사진' 떡하니…"남자도 수치심 느껴"

    뉴스 

  • 3
    아이유, 또 미담…상암 공연 앞두고 주민들에게 '깜짝 선물'

    연예 

  • 4
    김어준, TBS 폐국 가리켜 “맛집 주방장 해고 후 망하니 주방장에 책임”

    뉴스 

  • 5
    '몰래카메라 범죄' 속출하는데…변형 카메라 단속은 '無'

    차·테크 

지금 뜨는 뉴스

  • 1
    [인터뷰] 자국서 만든 ‘느린 옷’으로 세계시장 매료... 日 미나 페르호넨 창업주 미나가와 아키라

    뉴스 

  • 2
    52세의 나이에도 “여전히 예쁨” 유지하고 있는 여배우의 일상

    연예 

  • 3
    [인터뷰] 사카구치 켄타로 "5년간 한 사람만? 나라면…"

    연예 

  • 4
    '최초·최초·최초' 이런 만화같은 일이 다 있나, 오타니가 하루에 대기록을 이렇게나 썼다

    스포츠 

  • 5
    “은퇴 후 새 사람 만나는 건 스트레스? 새 사람이 놀 거리, 일거리 가져다 줘요”

    뉴스