2차전지 경쟁력 위태···정부 "해수·공기전지 등 '게임 체인저'로 육성"

[新패권경쟁 원천기술이 답이다]
2차전지 제조력 세계 최고라지만
전고체 등 연구 美·日에 뒤처져
원재료도 '中 의존도' 70% 달해
수계아연전지 등 '원천기술' 지원

[서울경제]

정부가 선정한 12대 전략기술에는 양자·인공지능(AI) 등 미래 기술만 포함된 것이 아니다. 현재 한국 경제를 이끄는 반도체·디스플레이·이차전지 등 기간산업의 초격차를 이끌어낼 방안 또한 포함돼 있다. 이중 반도체를 이을 차세대 전략기술인 이차전지는 외산 원료 의존도가 높고 차세대 분야 연구개발(R&D) 투자가 부족해 글로벌 2위 수준인 현 역량 유지가 위태롭다. 이에 정부는 올 하반기 임무중심 ‘이차전지 R&D 전략 로드맵’을 제시하고 차세대 산업 주도권 확보에 나설 계획이다.

6일 한국과학기술평가원(KISTEP)에 따르면 글로벌 이차전지 시장규모는 2020년 461억 달러에서 2030년 3517억 달러로 약 8배 성장할 전망이다. 한국은 이차전지 시장 상위 10대 기업에 3개 기업이 포함되고 상용 이차전지 제조력은 세계 최고수준이지만 미래 시장 전망이 밝지만은 않다.

차세대 이차전지로 꼽히는 전고체·리튬황·리튬금속·나트륨이온 전지 관련 연구 수준이 일본·미국 등 선진국에 비해 밀리는 탓이다. KISTEP은 선도국 대비 한국의 기술력이 리튬계에서는 86.4%, 비리튬계에서는 88.9% 수준이라고 진단했다. 2016~2020년 간 미국 출원 특허 비중 또한 22.1%로 미국(30.5%)과 일본(25.9%)에 밀리는데다 전고체 전지는 한국 내 관련 특허 상당수를 일본 도요타가 보유하고 있는 게 현실이다.

이차전지 원가 70%를 차지하는 원료가 대부분 외산이라는 문제도 있다. 현재 리튬과 니켈 가격은 2021년 이후 2~10배가량 올라 원가 부담은 갈수록 커지는 실정이다. 특히 음극재에 주로 쓰이는 흑연은 중국 의존도가 70%에 달한다. 전기차는 물론 무기체계 기반기술로 이차전지의 전략적 중요성이 부각되는 상황에서 지정학적 리스크가 크다는 지적이 이어진다. 이에 미국·EU는 공급망 재편을 위한 정책과 전략을 적극 수립 중이다. 세계적 트렌드에 발맞춰 한국 정부도 하반기 이차전지 전략로드맵을 공개하고 기존 소재를 대체하는 전극 소재·고체 전해질 등 핵심 원천기술 확보에 나선다. 특히 ‘게임 체인저’가 될 수 있는 리튬공기전지, 수계아연전지, 다가이온전지, 해수전지 등 ‘차차세대’ 기초원천기술 확보를 적극 지원할 계획이다.

임무지향의 목표 시점은 2030년이다. 이때까지 리튬금속전지·리튬황전지 상용화 기술을 확보하고 반·전고체전지를 조기 상용화하는 한편 나트륨전지 핵심기술을 확보한다. 이를 위해 산업계에 조기 상용화를 위한 초기 실증을 포함한 '전 주기 지원'에 나설 예정이다. 손석호 KISTEP 미래기술기획센터장은 “차세대 전지 분야에서 속도감 있는 투자와 R&D가 이뤄질 수 있도록 단순한 예산 분배가 아닌 ‘톱다운’ 형식의 의사결정이 필요하다"고 말했다.

윤민혁 기자 beherenow@sedaily.com