광석서 리튬 뽑아내는 포스코 … 배터리 소재 구슬땀

100일 맞은 장인화號 '순항'
포스코, 광양 율촌산단에
2차전지 풀 밸류체인 완성
전기차 100만대용 생산 가능
포항선 수소환원제철 매진
하이렉스 공정 설비 첫 공개
해외업체보다 원가·기술 앞서

포스코필바라리튬솔루션 직원들이 원료 창고에 적재된 호주산 리튬광석 원료를 살펴보고 있다. 포스코홀딩스

체감 온도가 30도를 웃돈 지난 25일. 광양만에서 불어오는 해풍도 안전모와 방진 마스크 안으로 쉴 새 없이 흘러내리는 땀을 식히지 못하는 무더위 속에서 5만9000평에 이르는 전남 광양 율촌산업단지는 공사가 한창이었다. 2차전지용 수산화리튬을 가공하는 포스코필바라리튬솔루션 2공장 준공을 일주일여 앞두고 작업자들은 막바지 작업으로 분주한 모습이었다. 포스코그룹 2차전지 소재 밸류체인의 시작점인 포스코필바라리튬솔루션은 오는 9월 말 종합 준공을 앞두고 있다.

포스코홀딩스는 장인화 회장의 취임 100일을 기념해 지난 24~25일 포항제철소와 광양 포스코퓨처엠 양극재공장, 포스코필바라리튬솔루션, 포스코HY클린메탈 등 2차전지 소재 풀 밸류체인을 언론에 공개했다. 장 회장이 취임 당시 선정한 7대 미래 혁신 과제 중 '철강 경쟁력 재건'과 '2차전지 소재 경쟁력 및 기술력 선점'을 특히 강조해온 만큼 두 사업부에서 이뤄낸 성과를 대중에 선보이는 자리였다.

광양 율촌산업단지에는 포스코퓨처엠 양극재공장과 포스코필바라리튬솔루션 수산화리튬공장, 포스코HY클린메탈 폐2차전지 리사이클공장이 걸어갈 수 있는 동선 안에 배치돼 있다. 관련 사업체 간 접근성을 높여 물류 비용을 절감하는 등 협력 체제를 강화한다는 전략에서다.

포스코필바라리튬솔루션이 담당하는 원료 공장은 밸류체인의 시작점이다. 호주 필바라미네랄스 등을 통해 안정적으로 리튬 원료를 확보하고 있는 포스코그룹은 2021년 합작사 포스코필바라리튬솔루션을 세운 바 있다.

이날 방문한 포스코필바라리튬솔루션의 원료 창고에는 호주에서 들여온 리튬광석 원료가 사막의 모래산처럼 높이 쌓여 있었다. 원료 창고에 보관되는 원료는 공장으로 옮겨져 황산과 혼합 과정을 거친 후 황산리튬 용액으로 바뀐다. 여기에 물을 전기분해해 수산화이온(OH)을 공급하면 수산화리튬 용액이 생산되고, 불필요한 성분을 제거하면 배터리 생산에 필요한 수산화리튬이 나온다. 광석 1000t을 가공해 얻을 수 있는 수산화리튬은 25t에 불과할 만큼 까다로운 기술을 요구한다.

포스코필바라리튬솔루션은 종합 준공을 끝내면 연간 4만3000t 규모의 수산화리튬을 생산하게 된다. 이는 전기차 약 100만대를 생산할 수 있는 규모로, 광양 양극재공장이 연간 9만t의 양극재를 생산하는 데 필요한 리튬 전량(약 4만3000t)을 내재화할 수 있다.

방진철 포스코홀딩스 2차전지소재총괄 상무보는 "포스코홀딩스는 2차전지 공급망 내 원료 분야의 부가가치가 갈수록 높아질 것으로 예측하고 고수익 원료 분야 중심으로 투자를 가속화할 계획"이라고 밝혔다.

광양에서 차로 3시간가량 떨어진 포항제철소는 수소환원제철 기술 확보에 매진하고 있었다. 포스코는 수소 25%, 일산화탄소 75%를 환원제로 사용하는 자체 기술 '파이넥스'를 토대로 수소를 100%까지 사용하는 '하이렉스' 기술을 개발해 2050년까지 기존 고로를 전기로와 하이렉스로 대체할 계획이다.포스코는 하이렉스 기술에 활용되는 전기용융로 시험설비를 언론에 처음으로 공개했다. 수소환원제철 전환을 시도하는 유럽 철강사들이 고급 철광석을 사용하는 샤프트 환원로 방식을 시도하는 것과 달리 포스코는 원료 제약이 적은 유동 환원로에 전기용융로를 접목해 시험 운행 중이다. 포스코홀딩스는 그룹사 중 SNNC가 전기용융로 관련 노하우를 보유하고 있어 이를 파이넥스와 접목했다.

[광양·포항 조윤희 기자]