[르포]포스코퓨처엠 세종공장 가보니.."K배터리 음극재 생산, 자부심 큽니다"

핏치 표면처리·저팽창 기술 등 中대비 기술력 우위
2단계 공장 증설 등 2025년까지 17만t까지 확대
천연흑연 가공작업 등 내재화 추진..2025년 탈중국
"원료 확보, 높은 전기료 부담 커..정부 지원 필요"

[세종=이데일리 하지나 기자] “중국을 제외하면 국내 음극재 시장에서는 포스코퓨처엠이 유일한 대안입니다. 직원들도 사명감과 자부심을 갖고 일하고 있습니다.” (정규용 포스코퓨처엠 음극소재실장)

미국의 인플레이션감축법(IRA), 유럽의 핵심원자재법(CRMA)이후 포스코퓨처엠의 몸값이 치솟고 있다. 글로벌 배터리 업체들이 포스코퓨처엠의 문턱이 닳도록 찾아오고 있다는 후문이다.

포스코퓨처엠 음극재 세종공장 생산설비 전경(포스코퓨처엠 제공)

포스코퓨처엠은 2010년 음극재 국산화에 성공, 국내에서 유일하게 천연·인조흑연 음극재를 공급하고 있다. 포스코퓨처엠은 중국에서 원료를 전량 수입하고 있는 천연흑연의 경우에도 2025년 일부 내재화를 통해 탈중국화를 가속화한다는 계획이다.

창고부터 포장까지 자동화

지난 20일 방문한 포스코퓨처엠 세종 음극재 2공장에서 가장 먼저 눈길을 끄는 것은 자동화 창고였다. 높이 20m 규모로 원료와 제품이 빼곡히 자리잡고 있다. 3000t 가량이 저장 가능한 규모다. 고객사 및 제품별 정보가 바코드에 저장돼 있어서 번호만 입력하면 3대의 크레인이 위아래로 움직이면서 자동으로 출하한다.

바코드가 인식된 천연흑연은 배관을 통해 해당 라인으로 이동하고 배터리 수명을 늘리는 핏치 코팅을 거친다. 이후 소성 용기에 담겨 컨베이어 벨트를 따라 줄지어 소성로로 들어선다. 1000도~1300도에 이르는 온도에서 10여시간 열처리된 천연흑연은 분급, 균질화, 탈철 과정을 거쳐 포장 단계에 이른다.

포스코퓨처엠 음극재 세종공장의 자동화창고(포스코퓨처엠 제공)

대다수의 공정은 컨베이어 벨트와 배관을 통한 공기 이동 방식으로 진행된다. 심지어 제품과 원료 운반 역시 자동화된 무인 지게차가 하고 있다.

포스코퓨처엠 관계자는 “공기 이동 방식은 수작업하는 것보다 공간활용도가 높고 생산 과정이 밀폐돼 불순물이 섞이지 않아서 품질이 더 우수하다”고 말했다.

그러다보니 24시간 풀가동으로 연간 2만5000톤(t)의 음극재를 생산하고 있지만 근무자는 손에 꼽을 정도다. 원료 포대자루의 입구를 뜯고, 제품을 담는 포대자루를 교체하는 작업만 사람이 하고 있다. 3교대로 4명씩 근무 중이다.

자동화 설비는 포스코퓨처엠이 지난 10년간 수많은 시행착오와 실패를 겪으며 축적한 결실이다. 정규용 포스코퓨처엠 음극소재실장은 “중국이 자원 100%를 갖고 있는 상황에서 제조원가를 낮출 수 있는 방법은 자동화와 기술력 뿐”이라고 설명했다.

中보다 기술력 앞서..2025년 탈중국화 목표

포스코퓨처엠은 기술력으로는 중국산보다 경쟁 우위에 있다고 자신한다. 이상은 음극재생산기술그룹 리더는 “중국은 핏치를 단순 혼합한다면 포스코퓨처엠은 표면에 균일하게 잘 붙어 있을 수 있도록 하는 기술을 개발했다”면서 “고객사에서도 저희 제품 품평을 할 때 중국 업체들에 비해서 더 품질이 좋다, 품질이 균일하다는 평가를 하고 있다”고 설명했다.

포스코퓨처엠은 저팽창 기술도 개발해 올해부터 양산에 돌입했다. 인조흑연에 비해 배터리 출력이 낮은 천연흑연을 보완하기 위한 기술이다. 현재 세종 1공장, 2공장에서는 연간 7만4000t의 음극재를 생산하고 있다. 단계적 증설을 통해 인조흑연을 포함한 음극재 생산량을 오는 2025년 17만t까지 확대한다는 계획이다. 세종2공장 2단계는 증설을 진행 중이며 올해 중 3단계 공장 착공도 돌입할 예정이다.

포스코퓨처엠이 국내에서 유일하게 양산하고 있는 흑연계 음극재 제품(포스코퓨처엠 제공)

천연흑연에 대한 내재화도 준비 중이다. 현재 채굴부터 구형흑연에 이르는 가공 작업은 모두 중국에서 진행하고 있다. 정규용 실장은 “포스코홀딩스에서 아프리카 탄자니아 흑연 광산에 지분투자를 했고 가공 기술도 자체적으로 개발 진행 중”이라면서 “적어도 2025년까지는 일부라도 내재화를 해서 수급하는 것을 계획하고 있다”고 설명했다.

국내 유일 음극재 생산..“전기료 지원 등 필요”

하지만 포스코퓨처엠은 배터리 소재 분야 공급망 확대를 위해서는 정부 지원이 절실하다고 토로한다. 국내에서 음극재 생산업체로서는 포스코퓨처엠이 유일한 상황으로 공급망 이슈가 생기면 국내 배터리 산업에 미치는 영향이 클 수밖에 없다. 실제로 포스코퓨처엠 역시 원료 확보 및 높은 제조원가를 어려운 점으로 꼽았다.

천연흑연 소성로의 경우 현재 전기를 사용하고 있다. 석탄으로 하게 되면 산소를 공급해야 하는데 흑연이 산화되기 때문에 불가피하다는 설명이다. 하지만 전력 단가(KWh당)를 보면 국내는 144원으로 중국(114원), 미국(79원), 캐나다(46원)에 한참 미치지 못한다. 독일 정부의 경우 자국 산업 생산경쟁력 강화를 위해 특별 산업용 전기요금제 연내 도입을 추진 중이다.

정규용 실장은 “예전보다 지자체 및 정부 지원이 늘기는 했지만 상대적으로 음극재 생산업체가 없다보니 산업특구 지정 등 양극재에 비해 음극재 지원이 적은 편”이라면서 “특히 원가에 차지하는 비중이 높은 전력비 지원 등은 절실한 상황”이라고 말했다.

하지나 (hjina@edaily.co.kr)