씨에스텍, 세계 3번째 '건식분리막' 양산

10년 연구끝에 국산화 성공…"中 BYD·日업체에 공급"

30일 찾은 강원도 원주시 태장농공단지에 있는 씨에스텍(대표 반정원) 공장. 최근 가동을 시작한 1층 생산라인에서는 투명 필름 형태의 2차전지(리튬이온전지) 분리막 생산이 한창이다. 폴리에틸렌(PE) 폴리프로필렌(PP) 등 합성수지를 원료로 만드는 분리막은 2차전지의 핵심 소재 가운데 하나다. 반 대표는 “국내업체로는 SK이노베이션에 이어 두 번째로 분리막을 양산하는 것”이라고 귀띔했다.

이 회사가 우여곡절 끝에 10년 만에 개발에 성공한 분리막은 건식 제품이다. 그동안 건식 분리막 기술을 개발해 양산하는 곳은 미국 셀가드뿐이었다. 세계 분리막 시장을 주도하고 있는 아사히 카세이, 도넨 등 일본업체들과 SK이노베이션은 습식 분리막을 생산하고 있다.

시장조사기관인 IIT에 따르면 세계 분리막 시장은 아사히 카세이와 셀가드가 각각 24% 안팎의 점유율을 갖고 있고 도넨(22%)과 SK이노베이션(10%)이 뒤를 잇고 있다. 세계 분리막 시장 규모는 지난해 1조원이었고 2020년에는 3조원 규모로 확대될 것으로 전망되고 있다.

분리막의 핵심 기술은 양극재와 음극재의 접촉을 차단하면서도 리튬이온만을 통과시켜주는 10~30㎛ 두께의 필름에 0.01~1㎛ 크기의 미세한 구멍을 뚫는 것이다. PE나 PP에 파라핀오일 등 비휘발성 유기용제를 섞어 필름을 만든 뒤 솔벤트로 유기용제를 녹여 구멍을 만드는 습식은 구멍이 촘촘하고 균일한 편이지만 고온에 약하고 생산원가가 높다는 단점이 있다. 반면 PE 등을 인위적으로 찢어 구멍을 내는 건식은 생산공정이 간단해 생산원가가 낮지만 구멍이 균일하지 못한 단점을 안고 있었다.

반 대표는 “셀가드는 건식 분리막의 단점을 보완하기 위해 3중막을 쓰고 있다”며 “이번에 양산하는 제품은 단일막이면서도 습식 분리막과 유사한 품질을 갖췄다”고 설명했다.

씨에스텍이 독자적인 건식 분리막 양산기술을 확보한 것은 생산장비를 직접 개발했기에 가능했다. 반 대표는 “독자적으로 개발한 분리막 제조 기술을 적용할 생산장비가 없어 6년에 걸쳐 직접 장비를 만들었다”고 설명했다.

이 회사는 지난해 11월 중국 전기자동차용 2차전지 생산업체인 BYD와 공급계약을 체결한 데 이어 최근 국내 굴지의 2차전지업체와도 공급계약을 맺었다. 일본 2차전지업체들과도 계약을 앞두고 있다. 반 대표는 “현재 연 2000만㎡의 생산 규모를 연말까지 연 6000만㎡로 증설하고 내년에는 연 1억㎡로 늘릴 계획”이라고 말했다.

회사 측은 올해 250억원의 매출을 목표로 잡고 있다. 내년에는 1000억원, 2014년에는 1500억원으로 매출이 급신장할 것으로 기대하고 있다.

박영태 기자 pyt@hankyung.com

■ 분리막(separator)

2차전지의 핵심 소재. 양극과 음극의 직접적인 접촉은 차단하되 0.01~1㎛의 미세한 구멍으로 리튬이온만 통과시켜 전류를 발생시키는 역할을 한다. 폴리에틸렌(PE) 폴리프로필렌(PP) 등으로 만든 일종의 필름이다. 구멍을 뚫는 방식에 따라 습식과 건식으로 나뉜다. 휴대폰 노트북 등 모바일용 배터리에는 습식이, 전기자동차용 배터리에는 건식이 주로 쓰인다.