포스코케미칼 양극재 광양공장 이상영 공장장이 제조라인에서 공정을 설명하고 있다/사진제공=포스코케미칼
지난 13일 찾은 포스코케미칼 양극재 광양공장은 첨단 기술의 집약 그 자체였다. 전기차 배터리 원가의 40%를 차지하는 양극재는 배터리 출력에 가장 큰 영향을 미치는 핵심 소재다. 양극재 광양공장은 그중에서도 LG에너지솔루션과 얼티엄셀즈 등에 공급하는 하이니켈 NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄) 양극재를 주력 제품으로 생산한다.
양극재 광양공장은 최초 원료 투입부터 제품 생산, 출하 관리까지 전 공정을 무인화해 소재 사업에 최적화된 생산 공정과 체계를 갖췄다. 공기 이송장치 등을 적용해 물류의 운반 속도를 높이고 실시간으로 품질과 제품 정보도 관리한다.
포스코케미칼 양극재 광양공장에서 에어슈팅 품질 모니터링 시스템이 가동되는 모습/사진제공=포스코케미칼
양극재 광양공장은 이 분석 데이터를 바탕으로 핵심설비인 소성로 내부 배열을 개선하고 시간당 가공량을 늘리는 등 공정 개발 최적화를 지속해왔다. 그 결과 양극재 광양공장의 생산 효율성은 건설 초기인 2018년 보다 91% 이상 높아졌다. 원료 투입부터 생산 완료까지 소요되는 시간도 48시간으로 단축됐다.
포스코케미칼 광양공장에서 AGV가 공정에 원료를 투입하기 위해 이동하는 모습./사진제공=포스코케미칼
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공장 관계자는 "제품 공급 협의를 위해 방문한 고객사가 가장 관심 있게 살펴보는 것 중 하나가 자동화된 공정과 품질관리 체계"라며 "포스코케미칼이 배터리 안정성과 직결된 품질 관리를 철저하게 하고, 생산원가를 낮추고 있다는 점이 다수의 고객사로부터 좋은 평가를 받고 있다"고 설명했다.
포스코케미칼 양극재 광양공장 3단계 증설 현장/사진제공=포스코케미칼
포스코케미칼에 따르면 3단계부턴 현재 공정을 돌리고 있는 2단계보다 생산성이 97% 증가한다. 양극재 경쟁력의 핵심은 소성로에 얼마나 많이 투입할 수 있는지가 결정한다. 소성로 공정은 양극재 원료를 용해시켜 원하는 성분대로 석출한 전구체를 리튬과 섞어 열처리하는 공정이다. 3단계부턴 소성 전에 수분을 날리는 예비소성 단계를 넣어서 생산성이 대폭 증가할 수 있게 된다.
향후 포스코케미칼은 광양공장에 구축한 경쟁력 있는 공정 모델을 국내외에 증설하는 공장에도 적용할 방침이다. 포스코케미칼은 2025년까지 글로벌 1위 수준의 양극재 양산능력을 확보하기 위해 2021년 4만톤의 연산 능력을 2025년 27만톤, 2030년 40만톤까지 확대할 계획이라고 밝혔다. 특히 2025년까지 국내에 16만톤 양산체제를 완성하고, 중국과 유럽을 비롯한 해외에도 11만톤까지 신속한 투자를 단행해 연산 27만톤의 글로벌 생산체제 구축을 추진한다.