엔솔이 뛰고 화학이 받치고, LG 배터리 수직계열화 가속도

여수 CNT 2공장 본격 상업가동

LG화학 여수2공장 현장/사진=LG화학

LG화학 이 국내 최대 규모 CNT(탄소나노튜브) 공장을 본격 가동했다. 배터리(리튬이온2차전지) 핵심인 양극재에 들어가는 차세대 소재다. 배터리 소재부터 완성품 배터리까지 수직계열이 한층 두터워졌다. LG에너지솔루션 배터리 경쟁력도 높아질 것으로 기대된다.

LG화학은 14일 여수 CNT 2공장이 연간 생산능력 1200톤 증설 공사를 마치고 상업 가동에 들어갔다고 밝혔다. LG화학은 기존 500톤과 합쳐 총 1700톤의 생산능력을 확보하게 됐다.

CNT는 전기와 열 전도율이 구리나 다이아몬드와 같다. 강도는 철강의 100배에 달한다. 배터리, 반도체, 자동차 부품, 면상발열체 등 활용 범위가 무궁무진하다.

이번에 완공된 LG화학 CNT 2공장은 자체 개발한 유동층 반응기를 적용했다. 단일라인 기준으로는 세계 최대 규모다. 전 공정을 자동화해 안정적인 품질 관리가 가능하다. 기존 대비 전력 사용량을 30% 줄였다.

이 공장에서 생산되는 CNT는 LG에너지솔루션 등 배터리 업체에 양극도전재(Conductive Additive) 용도로 공급된다. 양극도전재는 니켈, 코발트, 망간 등으로 구성된 양극재 안에서 리튬이온의 전도도를 높여 충전 효율을 높여주는 소재다.

CNT를 양극 도전재로 사용하면 기존의 카본블랙 대비 전도도가 약 10% 이상 높아진다. 또 도전재 사용량을 약 30% 줄일 수 있다. 도전재 양을 줄인 만큼 양극재를 더 채울 수 있다. 배터리의 용량과 수명이 늘어난다.

LG화학은 CNT 시장의 지속적인 성장에 따라 연내 3공장 추가 증설에 착수한다. 전기차용 배터리 시장이 급성장하면서 글로벌 CNT 수요는 지난해 5000톤 규모에서 2024년 2만톤 규모로 연평균 약 40% 이상 늘어날 것으로 전망된다.


LG화학은 반도체 공정 트레이, 자동차 정전도장 외장재 등의 전도성 컴파운드와 면상발열체, 반도전 고압케이블, 건축용 고강도 콘크리트 등의 신규 적용 분야로도 CNT 판매를 적극 늘려나갈 계획이다.

LG화학 경쟁력의 핵심은 소재와 배터리 수직계열화다. CNT 원재료인 에틸렌을 시작으로 촉매와 유동층 반응기 등 생산기술·공정, 제품까지 직접 생산한다.

LG화학은 2011년 CNT 독자기술 개발을 위한 R&D에 본격 착수한 이래 현재까지 총 280여건의 관련 특허를 보유하고 있다.

노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 “CNT는 배터리 소재 외에도 다양한 용도로 시장 확대 잠재력이 큰 사업으로, 생산능력 확대와 우수한 품질 경쟁력을 바탕으로 글로벌 시장을 선도하는 업체로 거듭날 것”이라고 말했다.