HBM 소재부터 우주까지…K배터리 힘주는 신사업은

[이데일리 공지유 기자] 국내 배터리 업계가 반도체 신소재, 우주항공용 배터리 등 신사업 확장에 속도를 내고 있다. 전기차 수요 침체와 미국의 보조금 폐지 등 대외 불확실성이 커지는 상황에서, 신사업 영역에서 입지를 확대해 나간다는 계획이다.

현대차그룹 차세대 미래항공모빌리티(AAM) 기체 ‘S-A2’. (사진=현대차그룹)

7일 업계에 따르면 LG에너지솔루션(373220)은 미래항공모빌리티(AAM), 우주항공 등에 들어가는 배터리 개발에 속도를 내고 있다. LG그룹이 최근 우주산업까지 사업 영역을 확장하겠다고 밝히면서 LG 계열사들은 배터리 셀, 카메라 모듈, 통신 모듈용 안테나 등을 달탐사용으로 개발한다는 목표다. 우주산업용 배터리에는 기존 원통형 리튬이온 배터리가 주로 사용된다. 다만 일반 전기차 등에 들어가는 것과 다르게 환경 변화에 잘 견딜 수 있는 내구성 및 안전성을 갖춰야 한다.

AAM과 관련해서는 차세대 배터리를 개발 중이다. 활주로 없이 수직 이착륙이 가능한 전기 수직 이착륙 항공기(eVOTL)가 도심 환경에 적합한 항공기 플랫폼으로 여겨진다. LG에너지솔루션은 eVOTL에 탑재될 특수 배터리를 개발한다는 계획이다. 연료 효율을 위해 일반 전기차 배터리보다 가벼워야 하는 것은 물론, 수직 이착륙과 장거리 운항을 위해 높은 에너지 출력과 밀도를 갖춰야 한다.

LG에너지솔루션은 이를 위해 높은 에너지 밀도를 가진 ‘꿈의 배터리’ 전고체 배터리는 물론, 무게가 가벼운 리튬황 배터리 개발에 나섰다. 리튬황 배터리는 양극에 황을, 음극에 리튬 금속을 사용하는 배터리로, 기존 리튬이온배터리에 비해 무게는 훨씬 가볍고 에너지 밀도는 높다는 특징이 있다. 2030년 전고체 배터리 상용화 이전인 2027년 이후 상용화를 목표로 하고 있다.

SK하이닉스 HBM4.(사진=SK하이닉스)

삼성SDI(006400)는 반도체, 디스플레이 등에 들어가는 전자재료 사업 확장에 집중하고 있다. 삼성SDI는 반도체 칩 내 전류를 제어하는 트랜지스터 사이와 반도체 층간 절연을 시켜주는 코팅 소재인 미세공정 절연재료(SOD), 완성된 반도체 칩을 외부 환경으로 보호하는 역할을 하는 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC) 등을 생산하고 있다.

최근 들어 반도체 시장에서 고대역폭메모리(HBM) 등 고부가가치 제품 수요가 높아지는 만큼, 반도체 소재 사업에서도 수익성을 개선할 수 있을 것으로 회사는 기대하고 있다. 삼성SDI는 또 차세대 HBM 시장에서 성능을 높이기 위해 패키징 기술이 가장 중요한 만큼, HBM에 탑재되는 고방열 몰딩 기술과 구리를 평탄화하는 슬러리 소재 기술 개발에 속도를 내고 있다.

이석희 SK온 사장(왼쪽 다섯번째), 이장원 SK온 최고기술책임자(왼쪽 네번째), 박기수 SK온 미래기술원장(왼쪽 여섯 번째), 안드레아스 마이어 솔리드파워 한국 지사장(왼쪽 두번째) 등 참석 내빈들이 지난달 15일 대전 유성구 SK온 미래기술원에서 열린 ‘전고체 배터리 파일럿 플랜트 준공식’ 행사 중 기념촬영을 하고 있다.(사진=SK온)

SK온은 차세대 전고체 배터리에 주목하고 있다. 최근 전고체 배터리 파일럿 플랜트를 준공하고, 상용화 목표 시점도 기존 2030년보다 1년 빠른 2029년으로 앞당겼다. 전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용해 폭발 위험이 없고, 외부 충격이나 고온 환경에서도 안전하게 작동한다.

전고체 배터리는 에너지 밀도와 출력도 높은 만큼 전기차뿐 아니라 산업용 기계, 인간형 로봇(휴머노이드) 등 다양한 차세대 산업에서 활용 가능성이 있다. SK온은 이같은 차세대 기술력을 빠르게 확보해 미래 모빌리티 시장에서 경쟁력을 높이겠다는 계획이다.