정근창 LG에너지솔루션 전 연구소장 인터뷰(上)
양극재 핵심은 전구체 제조 중국에 95% 의존
전구체에 미래 배터리 핵심 설계도 담겨 있어
정부 차원 전구체 제조 생태계 갖춰야
ESG 장벽으로 중국산 수입 규제 가능성, 한국에 기회
 사진=연합뉴스

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글로벌 2차전지(배터리) 확보전이 치열하다. 에너지를 장악한 국가가 패권의 주인공이었음은 인류의 역사가 증명한다. 수만년 전 작물에서 에너지를 얻는 방법을 터득한 현세 인류는 두뇌에 온힘을 집중함으로써 맹수 등 경쟁자와의 사투를 승리로 장식했다. 배터리는 전기차의 심장일 뿐만 아니라 ESS(에너지저장시스템) 등 탈탄소 시대의 핵심 인프라다. 미국, 유럽연합(EU), 중국, 일본 등 세계의 강대국들이 배터리 제조와 개발에 사활을 거는 이유다.

향후 전기차 및 배터리 시장이 어떻게 전개될 지는 투자자들에게도 초미의 관심사다. 한국의 배터리 제조사들은 미·중 등 ‘추격자’의 막강한 공세에도 살아남을 것인가, 현대자동차, GM 등 글로벌 자동차 회사들의 배터리 내재화 전략에 어떻게 대응할 것인가와 같은 근본적인 질문들이 제기되고 있다. 이와 관련, 정근창 LG에너지솔루션 PM센터장(부사장)과 강기석 서울대 재료공학부 교수와의 대담 및 인터뷰를 소개한다. 정 부사장은 작년까지 LG에너지솔루션의 연구소장을 역임했다. 대담은 지난달 중순 진행됐다. 분량을 고려해 2회로 나눠 게재한다.

-배터리 산업이 전례없는 호황을 맞고 있다
▶(정)“크게 보면 환경을 지속가능한 수준으로 유지해야한다는 데 공감이 이뤄지고 있다는 게 중요합니다. 이를 위해 에너지를 사용하는 전체 구조를 바꿔야한다는 인식이 커지는 거에요. 다시 말해 이제 배터리는 국가 에너지망의 한 축이라고 봐야 합니다”

-공급망 이슈가 불거지고 있는 것도 같은 이유겠군요.
▶(정)“배터리를 산업의 부품 하나로 본다면 중국을 포함해 어디에서 만들든 큰 문제가 아니었을 겁니다. 자동차의 핵심 부품일 때는 얘기가 달라집니다. 국가 차원에선 대규모 고용과 관련돼 있어요. 지역 단위에 미치는 영향이 굉장히 크다는 겁니다. 게다가 전체 에너지 안보와 관련된 산업이다보니 국가 내에 공급망을 갖추지 않으면 안된다는 생각이 커지는 것이고요”

-중국 의존도가 크다는 게 문제로 지적되고 있는데요.
▶(정)“글로벌 배터리 공급량을 보면 대략 중국이 50%고, 한국과 일본이 각각 40%, 10% 정도에요. 하지만 배터리에 들어가는 원재료 공급망은 중국이 70%를 장악하고 있습니다. 내연 자동차 시장에서 넘지 못했던 벽이 전기차 시대엔 사라질 것이라는 게 중국의 판단이고, 배터리로 전세계 경제를 쥐락펴락하고 싶은 겁니다. 거의 10년 전부터 이런 전략을 체계적으로 진행했어요. 2025년까지 돈을 퍼부어서 배터리 제조기업을 100개로 만들고, 이 중 최소 10개를 글로벌 기업으로 키우겠다는 거에요”

-한국에도 큰 도전 요인일 것 같은데요.
▶(정)“대단히 불편한 상황이에요. 우리는 중국에도 전기차와 배터리를 팔아야 하는데 동시에 중국은 가장 강력한 경쟁자이기도 합니다. 중국에 의존하는 공급망으로는 경쟁력을 유지하기 어려워요. 일단 중국은 내수를 충당하기에도 벅찹니다. 배터리도 내수 위주일 거에요. 전기차 시장이 100조, 1000조원 시장으로 팽창한다고 가정하면, 규모가 커졌을 때 배터리가 제대로 조달이 안되는 상황을 상상해보세요. 지금이야 큰 문제가 아니지만 나중에는 경쟁의 중요한 한 축을 중국에 발목 잡힐 수 밖에 없을 겁니다. 우리 스스로도 고민해야 하고, 미국 유럽 등 K배터리를 공급받는 해외 자동차 업체들도 보고 있으니 어떻해든 해결해야만 하는 일이에요”

▶(강)“한국이 글로벌 배터리의 40%를 공급하기는 하지만 원재료를 까보면 중국 의존도가 심각합니다”

▶(정)“LG에너지솔루션의 경우 양극재는 사다 쓰지는 않습니다. 우리가 만들어요. 전구체가 문제에요. 소성에서 활물질을 만드는 단계와 관련 있는데, 보통 기술의 난이도가 높아지면 반드시 전구체 제조 단계를 거쳐야 합니다. 이 때 일종의 설계도를 전구체 회사에 보여줘야 합니다. 문제는 전세계 배터리 전구체의 95%를 중국에 의존한다는 겁니다. 심각성이라는 측면에서 요소수에 비할 바가 아니에요. 중국은 정부와 대기업이 참여하는 파이낸스 구조를 만들어서 전구체 기업을 육성하고 있어요. 배터리 재활용 사이클이라는 관점에서도 결국 전구체 공급망과 연결돼 있습니다. 부시고, 녹여서 원재료를 추출하는 전 과정이 전구체 공급망에 묶인다는 겁니다. 전구체 앞단에서는 경제적으로 의존하고, 기술적으로는 설계 도면이 유출되는 걸 눈뜨고 바라봐야하는 것이에요. 보통 양극 활성물질을 차량에 넣기까지 4년 정도 시간이 걸립니다. 미래 배터리 제품 개발을 3~4 전에 한다는 얘기에요. 원료 개발을 시작하고 활물질의 조성이 결정되면 전구체 단계로 넘어가는데 이때 전구체 제조회사는 어떤 활물질을 썼는지, 소성을 어떻게 했으며, 표면 처리와 첨가제는 무엇을 사용했는 지 등을 낱낱이 알 수 있습니다”

▶(강)“기술 격차를 내기 위해 새로운 양극소재를 개발하겠다고 하는 순간, 핵심 기술이 전구체에 들어갑니다. 중국은 더 빨리 추격할 수 있는 것은 물론이고, 다음 기술을 토스받는 셈인 거죠”

▶(정)“중국이 원료단에서 가격을 올리면 완제품에 그대로 반영될 수 밖에 없는 구조에요. 다만 지금은 한국의 배터리 기업이 바잉파워를 레버리지로 활용하고 있어서 당장 현실화되고 있지는 않습니다. 하지만 국가 단위에서 통제가 이뤄지기 시작하면 굉장히 위험한 상황이 올 수 있어요”

-배터리 소재의 중국 의존도를 벗어날 방법은 없나요?
▶(정)“산업 경쟁이 발생할 때 특정 원재료나 부품을 어느 한쪽에 의존하는 상황은 매우 곤란할 수 밖에 없겠죠. 일단 음극재로 쓰이는 흑연도 중국 의존도가 높아요. 단기적으로는 문제에요. 다만, 흑연의 원료인 콕스가 글로벌하게 생산되니까 장기적으로는 전구체 만큼 위험하지는 않다고 봅니다. 콕스를 열처리해서 흑연을 만들거든요. 전기로 굽는 인조흑연의 경우 중국 외 다른 지역이 더 경쟁력이 있을 수 있고요. 분리막과 전해질도 다양한 지역에서 공급이 가능합니다”

▶(강)“양극재, 음극재, 분리막, 전해질이 배터리의 4대 소재에요. 양극을 제외하면 공급망 취약성이 그리 크지는 않습니다. 하지만 양극재의 비중이 전체 비용의 절반 이상입니다. 전구체를 내재화해야하는데 비용 구조상 외주를 줄 수 밖에 없어요. 규모의 경제를 달성해서 전구체를 조직적으로 만들 수 있는 생태계를 만들어야 하는데 이건 기업 하나가 해낼 수 있는 일은 아닙니다. 국가적인 차원에서 생각해야죠. 광물-전구체-양극재까지 이어지는 생태계가 필요해요. 무조건 정부가 해야한다는 게 아니라 정부의 관심 속에 기업 간 컨소시엄을 구성하거나, 정부가 확실한 인센티브를 제공할 필요가 있다는 겁니다”

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▶(정)“배터리 재활용(리사이클) 구조도 고민해야 합니다. 재활용으로 화학 소재를 회수하던가, 재료를 재생해야하는 거죠. 결국 녹여서 재처리하는 과정인데요. 연료를 추출해서 전구체를 만들 수 있는데 이것까지 포함하면 전구체 생산이 규모의 경제를 갖출 수 있겠죠. 그리고 전구체 제조는 소위 말하는 더러운 산업입니다. 환경 친화적이지 않죠. 폐수가 발생하니까요. 미국, 유럽이 ESG를 강화하면서 수입에 제약을 가하기 시작하면 우리에게 기회가 생길 수도 있어요. 아직은 탁상공론 수준이긴 하지만, 미래의 지속가능성 기준에 맞춰서 지금부터라도 준비를 해 놓으면 중국의 전구체 제조 인프라가 환경 기준을 맞추지 못할 때 우리에게 유리한 국면이 올 수도 있다는 겁니다”

정근창 부사장 주요 약력
▶1967년생 △KAIST(화학공학) 학사 △미국 Caltech(화학공학) 석·박사 △2000년 한국파워셀 대표이사 △2012년 배터리연구소(연구위원) △2014년 자동차전지.개발.Cell개발담당(상무) △2017년~현재 자동차전지.개발센터장(전무).

박동휘 기자 donghuip@hankyung.com

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