줄잇는 韓 '전고체 특허'.. 내년 '꿈의 배터리' 車 달린다[only이데일리]

[이데일리 송재민 기자] ‘꿈의 배터리’로 불리는 전고체 배터리가 연구개발(R&D)을 넘어 상용화 경쟁의 무대로 이동하고 있다. 국내 배터리 3사가 이달 소재부터 제조공정까지 관련 특허를 잇따라 공개했다. 전고체 배터리는 원가와 양산 난도가 높지만, ‘투자를 멈추면 낙오한다’는 글로벌 경쟁은 더 가속화하는 기류다.

28일 이데일리가 국내 배터리 3사의 특허 현황을 분석한 결과, 이달 들어 삼성SDI와 LG에너지솔루션, SK온의 전고체 배터리 관련 특허가 연달아 공개된 것으로 확인됐다. 삼성SDI는 전고체 셀 제조장치·공정과 양극 기술을, LG에너지솔루션은 양극 활물질과 셀 구조·제조방법 등을 특허에 담았다. SK온 역시 전극 내 저항을 낮추고 제조공정 안정성을 높이는 기술을 공개했다. 특히 이번에는 소재 성능 개선에 그치지 않고 전극 적층·압착 등 실제 생산에 필요한 공정 기술이 다수 포함되면서 전고체 기술 경쟁의 무게중심은 양산 준비로 옮겨가고 있다.

(사진=연합뉴스)

전고체 배터리는 안전성, 충·방전 성능 등에서 기존 리튬인산철(LFP) 배터리보다 장점이 뚜렷한 만큼 전 세계가 주목하는 미래 전략 제품이다. 중국 BYD는 내년 전고체 기술을 적용한 첫 차량을 선보일 계획이다. CATL은 소규모 시험생산을 추진한다. 일본 토요타는 내년 혹은 내후년을 목표로 전고체 전기차 상용화를 준비 중이다. 국내에서는 삼성SDI가 내년 하반기 양산 준비 완료를 목표로 하고 있다. 내년이 꿈의 배터리가 시장에 등장하는 원년인 셈이다. 미국 매체 ‘인사이드EV’에 따르면 만프레드 하러 현대차그룹 R&D본부장 사장은 최근 한 포럼에서 “(전고체 배터리를 경쟁을) 포기할 수 없다”고 했다.

전고체 배터리가 곧바로 시장의 주류가 되기는 어렵다. 액체 전해질을 고체로 바꿔 안전성과 에너지 밀도를 높일 수 있지만 비싼 소재 가격과 까다로운 제조 공정, 낮은 수율 등 걸림돌이 적지 않기 때문이다. 업계 한 고위인사는 “LFP 배터리 같은 완전한 대중화는 오는 2030년 안팎은 돼야 할 것”이라고 했다.

그럼에도 투자 경쟁이 가속화하는 것은 시장이 본격 개화하기 전에 핵심 기술과 양산 경험을 확보하지 못하면 낙오할 수 있어서다. 인공지능(AI) 산업처럼 초기 기술 격차가 향후 시장 판도를 좌우할 수 있다는 위기감이 깔려 있는 것이다.