배터리 공장 내부가 연구소 방불… 역대 최단기간 ‘수율 90%’ 달성

■ LG엔솔 얼티엄셀즈 제2공장
전기차 60만대분 생산확충 계획
셀 패키징 등 첨단 미세공정 분주

5월 30일 미국 테네시주 스프링힐의 전기차 배터리 생산업체 얼티엄셀즈 제2공장의 조립 공정에서 방진복·마스크 등을 착용한 직원들이 모니터를 통해 전자동 생산설비의 이상 유무, 생산수율 등을 점검하고 있다. LG에너지솔루션 제공

스프링힐·클라크스빌=김남석 특파원 namdol@munhwa.com

지난 5월 30일 미국 중부 테네시주의 주도 내슈빌에서 남쪽으로 약 60㎞를 달려 스프링힐 외곽에 도착하자 축구장 35배 크기에 달하는 연면적 24만7000㎡의 초대형 생산시설장이 모습을 드러냈다. LG에너지솔루션이 미국 최대 완성차업체 제너럴모터스(GM)와 50 대 50 지분 투자로 설립한 전기차용 배터리 제조업체 얼티엄셀즈 제2공장이었다. 2021년 4월 건설계획을 발표한 지 약 3년 만인 올해 3월 본격가동을 시작한 이 공장은 단계적으로 생산라인을 늘려 1회 충전 시 500㎞ 이상 주행 가능한 고성능 전기차 약 60만 대에 장착할 수 있는 50기가와트시(GWh)까지 생산능력을 확충할 계획이다. 얼티엄셀즈는 북미 전기차시장 공략을 위해 2022년 11월 가동을 시작한 오하이오 1공장과 테네시 2공장에 이어 미시간 랜싱에 건설 중인 3공장까지 본격가동에 들어가면 전체 생산능력이 145GWh에 이를 것으로 전망된다.

배터리 제조공정은 크게 전극·조립·활성화·팩 공정으로 구성되는데 이날 얼티엄셀즈가 공개한 공정은 전극 공정에서 만든 양극판·음극판에 분리막을 접합한 뒤 겹쳐 쌓아 만든 셀을 외장재인 파우치에 전해액과 함께 넣고 밀봉하는 조립(패키징) 공정이었다. 미세먼지 등을 차단하기 위해 방진복에 방진화, 마스크 등으로 중무장하고 들어선 공정 내부는 공장이라기보다는 연구소(랩)에 훨씬 가까웠다. 김영득 법인장은 “얼티엄셀즈 제2공장은 최첨단 스마트팩토리 시스템을 적용해 생산시설을 극대화했다”며 “30년 이상 쌓아온 풍부한 양산 경험과 기술리더십을 바탕으로 역대 최단기간에 수율 90% 이상을 달성했다”고 설명했다.

다음 날인 31일에는 테네시주 북쪽 클라크스빌에 있는 LG전자 테네시공장을 찾았다. 총면적 9만4000㎡의 이 공장에서는 LG전자가 북미시장에서 판매하는 세탁기와 건조기, 워시타워 등을 생산하는 4개 생산설비가 가동 중이었다. LG전자 테네시공장의 아이콘은 주야를 가리지 않고 부품을 나르는 자율주행 무인로봇이었다. 이 공장은 170대의 무인운반차(AGV)와 9대의 차세대 물류로봇(AMR)이 돌아다니며 기존에 사람이 하루 평균 6000회 이상 수행하던 부품운반 작업을 처리했다. 여기에 LG전자가 결합한 시뮬레이션 기술 ‘디지털트윈’이 접목돼 30초마다 공장 내 데이터가 수집·분석돼 10분 뒤 생산라인을 예측하고 각종 자재를 적시 공급했다. LG전자는 현재 전 세계 평균(약 50%)보다 10% 이상 높은 64%의 공정 자동화율을 연내 68%, 내년에는 70%대까지 끌어올린다는 계획이다. LG그룹은 인공지능(AI)과 빅데이터, 사물인터넷 등 오랜 제조 노하우를 접목해 미국시장에서의 경쟁력을 강화한다는 방침이다.