도심 항공·로봇·선박... 새 먹거리 찾는 韓 배터리

전기차 시장 리스크 분산
차세대 배터리 개발 집중
학계·기업 등 협력도 활발

국내 배터리 업계가 자동차 중심이던 사업 영역을 도심항공교통(UAM·Urban Air Mobility)·로봇·선박·항공기 등 다양한 분야로 넓히고 있다. 전기차 시장의 성장 속도가 둔화된 사이 새로운 먹거리를 발굴해 위험을 분산하려는 취지다. 리튬황배터리, 전고체배터리 등 차세대 배터리 개발에도 속도를 내고 있다.

1일 업계에 따르면 LG에너지솔루션은 미래기술센터를 중심으로 UAM 전용 배터리를 개발하고 있다. UAM용 배터리로 꼽히는 차세대 배터리로는 리튬황배터리, 전고체배터리가 있는데 LG에너지솔루션은 카이스트와 공동 연구해 리튬황배터리 상용화를 추진 중이다. 한화에어로스페이스와도 UAM용 배터리 분야에서 협력하고 있다.

도심항공교통(UAM) 이미지. /LG에너지솔루션 제공

UAM은 도심 300~600m 상공을 운항하는 교통수단으로, 기체(eVTOL·전기식 수직 이착륙기) 중심으로 연구가 이뤄지고 있다. eVTOL은 전기를 동력으로 해 활주로 없이 수직 이착륙이 가능한 게 특징이다. 고도 변화, 기온 편차, 연속 운항 등에 대응할 수 있어야 하고 극한 조건에서도 안정적으로 작동해야 한다.

UAM용 배터리는 전기차 배터리보다 훨씬 가볍게 설계돼야 한다. 기체 무게가 연료 효율 및 비행 시간과 직결되기 때문이다. 수직 이착륙, 장거리 운항 등 에너지 사용량이 많은 만큼 에너지 밀도와 출력이 높아야 하고 안정성도 확보돼야 한다.

삼성SDI는 현대차그룹과 손잡고 로봇 전용 배터리를 개발하고 있다. 배터리 형태를 로봇 내부 공간에 맞게 만들고, 에너지 밀도를 향상시켜 출력과 가동 시간을 늘리는 것이 목표다. 지금은 로봇 전용 배터리가 없어 전동 공구, 소형 전기차 등에 쓰이는 제품을 가져와 탑재했다. 이 때문에 충분한 성능을 확보하지 못하는 문제가 있다.

올해 3월 열린 국내 최대 배터리 전시회 '인터배터리 2025' 삼성SDI 부스에 전시된 현대차·기아 서비스 로봇 ‘달이(DAL-e)’. /권유정 기자

LG에너지솔루션도 지난해 11월 자율 주행 로봇 기업 베어로보틱스와 협력하고 있다. 내년부터 회사는 베어로보틱스가 생산하는 서비스 및 산업용 로봇에 배터리를 단독으로 공급할 예정이다. SK온은 미국 법인 SK배터리아메리카(SKBA)를 통해 로봇 자동차 시스템 업체 유일로보틱스 지분을 확보했다.

미래형 전기 선박, 항공기, 우주선 등도 유망 시장으로 꼽힌다. 해외를 중심으로 전기 선박 도입이 증가하는 추세로 아직은 크기가 작은 선박 위주지만, 전고체 배터리 등이 상용화되면 대형 선박에도 탑재될 수 있다는 게 업계 관측이다. LG에너지솔루션은 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 이끄는 우주 탐사 기업 스페이스X 우주선에 들어갈 배터리도 공급하는 것으로 알려졌다.

‘꿈의 배터리’로 불리는 전고체 배터리 개발에 가장 앞서고 있는 건 삼성SDI다. 삼성SDI는 2027년 하반기 전고체 배터리 상용화를 목표로 하고 있다. SK온은 2029년, LG에너지솔루션은 2030년 상용화가 목표다. 전고체 배터리는 양극과 음극 사이에 있는 액체 전해질을 고체로 대체한 배터리다. 기존 배터리보다 에너지 밀도와 안정성이 높은 게 특징이다.

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