국내 유일 '음극재 플레이어' 포스코퓨처엠…13년 뚝심 이어간다

그래픽=김다나 디자인기자

이차전지 핵심 소재인 음극재가 포스코퓨처엠의 주요 먹거리로 부상하고 있다.

3일 관련 업계에 따르면 포스코퓨처엠의 올 상반기 음극재 매출액은 1239억원으로 전년 동기(914억원) 대비 35% 증가했다. 연간 매출액의 경우 2021년 1737억원 2022년 2163억원을 보였다. 이미 분기별 7000억원대의 매출을 올리는 양극재만큼은 아니지만, 상승세를 타기 시작한 모습이다.

음극재는 이차전지에서 리튬이온을 저장했다가 방출하면서 외부회로를 통해 전류를 흐르게 하는 역할을 한다. 충전 속도와 수명에 영향을 주는 핵심 소재다. 흑연이 주 재료로, 전체 배터리 원가의 약 14%를 차지한다. 값싼 노동력을 앞세우면서 환경오염 이슈에서 비교적 자유로운 중국의 글로벌 시장 점유율이 80%를 넘는 것으로 파악된다.

한국의 글로벌 음극재 시장 점유율은 8% 수준이다. 이 수치는 포스코퓨처엠이 사실상 만든 것이나 다름없다. 흑연계 음극재에서 성과를 내온 거의 유일한 국내 기업이기 때문이다. 포스코퓨처엠은 2010년 LS엠트론의 음극재 부문을 인수한 뒤 관련 사업에 진출했던 바 있다. 13여년을 꾸준히 투자한 결과, 현재 생산 능력이 연 8만2000톤에 달한다.

포스코퓨처엠은 보다 공격적으로 시장에 접근한다는 계획이다. 음극재 생산능력을 2030년 37만톤까지 늘리는 게 목표다. 현대 대비 4.5배 사업을 키우는 셈이다. 중국산의 가격 경쟁력이 워낙 뛰어나지만, 미국 IRA(인플레이션감축법) 등으로 중국 배터리 소재의 설 공간이 줄어들고 있는 상황 속에서, 고품질 제품을 만들어낸다면 충분히 승산이 있다는 평가다.

포스코퓨처엠은 2021년 국내 최초로 인조흑연 음극재 생산체제를 구축했다.

향후 음극재 사업의 열쇠는 '인조흑연'이 쥐고 있다. 소재 구조가 천연흑연 대비 균일하고 안정적이어서 급속충전에 더 적합하다. 가격의 경우 인조흑연 음극재가 1㎏에 10달러 정도로 천연흑연(4달러)에 비해 2배 이상 비싸다. 그만큼 고부가가치 소재인 것이다. 포스코퓨처엠의 현재 음극재 생산능력은 천연흑연(연 7만4000톤)이 인조흑연(8000톤)에 비해 월등히 높다. 이를 2030년에는 천연흑연 18만2000톤, 인조흑연 15만3000톤 수준으로 맞춘다.

차세대 실리콘 음극재 개발도 서두르고 있다. 포스코퓨처엠은 2030년에는 연 3만5000톤 규모의 실리콘 음극재를 생산할 예정이다. 실리콘 음극재는 기존 흑연 제품 대비 에너지밀도를 4~10배 정도 높일 수 있고, 충전시간도 대폭 단축할 수 있어 '게임 체인저'로 손꼽힌다. 실리콘 탄소 복합체(SiC)와 실리콘 산화물(SiOx) 기반으로 구분되는데, 포스코그룹은 포스코퓨처엠과 포스코실리콘솔루션을 통해 이 두 가지를 모두 준비하고 있다.

실리콘 음극재의 경우 포스코퓨처엠 외에도 LG화학, SKC, SK머티리얼즈, 대주전자재료 등이 추진하고 있다. 기존 흑연계의 경우 중국 업체들 및 포스코퓨처엠의 시장 위치가 워낙 공고해 진입이 힘들었지만 '미래 소재'인 실리콘계 시장은 아직 무주공산에 가깝다. 배터리 업계 관계자는 "실리콘 특유의 부풀어 오르는 성질, 비싼 가격 등을 개선하는 게 숙제"라며 "실리콘 함량을 향후 15% 이상 높일 수 있을지 여부가 관건"이라고 말했다.