포스코의 배터리 음극재 흑연 확보전략에 '파란 불'
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포스코의 배터리 음극재 흑연 확보전략에 '파란 불'
  • 박준환 기자
  • 승인 2020.09.18 13:57
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포스코가 전기차 소재부문 강화에 박차를 가하고 있는 가운데 아프리카 탄자니아로부터 음극재 제조에 필수소재인 흑연을 안정되게 공급 받을 것으로 보인다. 음극재는 배터리의 4대 핵심소재 중 하나로 리튬이온을 저장했다가 배터리 사용시 방출해 전기를 발생하는 역할을 한다. 배터리 원가에서 차지하는 비중은 12% 정도이다. 전기차 1Kw 당 1kg의 음극재가 사용되며, 2019년 10월 기준 t당 5000달러 정도였다.

블랙록과 포스코가 공동 개발 중인 아프리카 탄자니아 마헨지 프로젝트. 사진=블랙록마이닝
블랙록과 포스코가 공동 개발 중인 아프리카 탄자니아 마헨지 프로젝트. 사진=블랙록마이닝

로이터통신 등 외신은 탄자니아 정부가 흑연광 프로젝트를 본격화하기 위해 흑연광 수출 규정을 대폭 완화했다고 16일(이하  현지시각간) 보도했다. 

탄자니아는 흑연 탄소함량이 65%를 초과하는 흑연 농축물을 수출할 수 있는 내용을 골자로 하는 ‘채굴 규정(Mining Regulations) 2020'을 확정해 발표했다. 

이에 대해 탄자니아 마헨지(Mahenge) 흑연광을 보유하고 있는 호주 광산업체 블랙록마이닝 소속 존 드 브리스(John de Vries) 전무는 탄자니아 정부 발표에 “흑연 제품에 대한 수출 규정을 명쾌하게 밝혀 블랙록마이닝이 흑연광 개발 작업에 도움을 줄 것으로 보인다"고 밝혔다. 

블랙록마이닝의 최종 타당성 조사(Definitive Feasibility Study)에 따르면 이번 프로젝트는 향후 26년 동안 품위(불순물을 제거한 원재료) 98.5%의 정광을 연간 최대 34만t 생산하는 4단계 건설 계획을 포함하고 있다. 

블랙록마이닝과 포스코는 지난 6월 양해각서(MOU)를 체결한 후 흑연광 실사를 하는 등 전략적 관계에 있다. 블랙록마이닝은 광산 실사를 이르면 연내 마무리 할 방침이다. 실사가 끝나면 포스코그룹은 마헨지 광산에 최대 1000만 달러를 투자할 계획이다. 포스코그룹 계열사로 자원개발을 하고 있는 포스코인터내셔널은 흑연을 수입해 임가공한 후 포스코케미칼에 공급한다.

포스코와 블랙록마이닝은 마헨지 흑연광에서 향후 32년간 740만t 규모의 흑연광을 생산할 방침이다. 

전기차 배터리(2차 전지)에 들어가는 구성 요소는 양극재와 음극재가 핵심이다. 양극재 핵심연료는 니켈과 망간, 코발트인 반면,  음극재 핵심연료는 흑연이다. 포스코는 계열사 포스코케미칼에서 음극재를 생산한다. 

포스코 음극재 2공장과 부지전경. 사진=포스코케미컬
포스코 음극재 2공장과 부지전경. 사진=포스코케미컬

포스코케미칼은 지난 2018년 10월 착공한 음극재 2공장 1단계의 2만t 생산설비 공사가 완료되어 2019년 11월 본격 가동에 돌입했으며연산 2만2000t 규모의 증설에 나섰다. 2021년 완공을 목표로 세종시 소정면 첨단산업단지 내 음극재공장에 순차적으로 조성된다. 포스코케미칼은 2단계 증설이 완료되면 가동 중인 연산 4만4000t 설비를 포함해 연 6만6000t 생산 체제를 갖추게 된다.

포스코케미칼은 2020년 기준 연산 4만4000t인 천연흑연 음극재 생산량을 2023년 10만5000t까지 늘릴 계획이다. 이는 60kWh(킬로와트아워)급 전기차 170만대 이상에 공급할 수 있는 양이다. 시장가격으로 계산하면 5억2500만달러 어치다. 전기차가 많아질수록 전기차 배터리용 흑연도 가파른 수요증가가 기대된다.

포스코그룹은 흑연 물량을 원활히 확보하기 위해 흑연 광산 투자를 물색해왔다. 현재 포스코케미칼은 중국에 천연흑연 수입을 전량 가까이 의존하고 있다. 중국에서만 수입하면 거래선에 문제가 생겼을 경우 원료 확보에 차질이 생길 수 있는 점을 해결하기 위해 포스코그룹은 또 다른 천연흑연 공급처로 마헨지 광산을 낙점, 지난 6월 블랙록 마이닝과 마헨지 흑연 개발사업 자금조달 지원을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다.

마헨지 광산은 흑연이 7000만t 규모로 매장된 것으로 알려졌다. 흑연 품질도 순도가 높은 고품질이어서 양해각서 체결이 실제 투자로 이어질 가능성이 크다.

스마트팩토리 공정이 적용된 포스코케미칼 음극재 2공장 생산설비. 사진=포스코케미칼
스마트팩토리 공정이 적용된 포스코케미칼 음극재 2공장 생산설비. 사진=포스코케미칼

포스코케미칼은 이차전지 시장 규모가 2019년 258GWh에서 2025년 1154Gwh까지 연평균 37%이상 급성장하고, 이에 따라 음극재 시장도 2019년 천연계는 19만t에서 2025년 66만9000t, 인조계는 24만8000t에서 99만6000t으로 늘어날 것으로 전망되는 시장 환경에 선제적으로 대응하는 차원에서 제품 다변화와 생산능력 증대에 나서고 있다.

로이터는 포스코가 마헨지 흑연광에서 추출한 흑연을 이용해 제작한 음극재로 2차전지를 만들어 성능 테스트를 마쳤다고 설명했다. 

포스코 관계자는 "실사를 거쳐 본계약이 확정되면 현지에서 포스코그룹 상사 역할을 담당하는 포스코인터내셔널이 흑연을 확보한 후 임가공을 거쳐 포스코케미칼에 공급하한다"면서 "포스코케미칼은 배터리 제조에 필수 소재인 음극재 핵심연료인 흑연을 안정적으로 공급받을 수 있다”며 “아직까지는 MOU 단계이기 때문에 최종 계약까지는 꼼꼼한 실사가 이어질 것”이라고 말했다.

박준환 기자 naulboo@gmail.com


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