LG화학이 국내 최대 규모의 전기차 배터리 신소재 탄소나노튜브(CNT) 공장 가동에 들어갔다.CNT는 탄소들로 이뤄진 육각형 구조들이 서로 연결돼 가늘고 긴 관 형태를 이루는 물질로 전기와 열 전도율이 구리·다이아몬드와 같지만 강도는 강철에 비해 100배 이상인 차세대 신소재다. 기존 소재를 뛰어넘는 우수한 특성으로 배터리 양국재 도전재, 반도체, 자동차 부품 등에 쓰인다.
여수공장 증설로 LG화학은 CNT 원재료인 에틸렌을 시작으로 촉매와 유동층 반응기 등 생산기술·공정, 제품까지 직접 생산하는 수직계열화를 완성했다.
LG화학은 14일 여수 CNT 2공장이 1200t 증설 공사를 끝내고 상업 가동을 시작했다고 밝혔다. LG화학은 이번 공장가동으로 생산능력이 기존 500t에 1700t으로 늘어난다.공장증설에는 650억 원이 투입됐다.
이번에 완공된 LG화학 CNT 2공장은 자체 개발한 유동층 반응기를 적용한 것으로 단일 라인 기준으로는 세계 최대 규모다. 전공정 자동화를 통한 안정적인 품질 관리와 공정 혁신으로 기존 대비 전력 사용량을 30% 절감했다.
이 공장에서 생산되는 CNT는 LG에너지솔루션을 비롯한 전기차 배터리 업체에 양극 도전재(導電材) 용도로 공급될 예정이다. 도전재는 이차전지 양극재와 음극재 사이에서 전기와 전자의 흐름을 돕는 첨자재로 양극재 내에서 리튬이온의 전도도를 높여 충방전 효율을 높인다.
CNT를 양극 도전재로 사용하면 기존 카본블랙에 비해 약 10% 이상 높은 전도도를 구현해 도전재 사용량을 약 30% 줄일 수 있다. 또 도전재를 줄이는 만큼 양극재를 더 채울 수 있어 배터리 용량과 수명도 크게 늘어난다고 LG화학은 설명했다.
LG화학은 CNT 시장의 지속적인 성장에 발맞춰 연내 3공장 추가 증설 착수할 예정이다.
글로벌 CNT 수요는 지난해 5000t 규모에서 2024년 2만t 규모로 연평균 약 40% 이상 성장할 것으로 업계는 내다보고 있다.
LG화학은 전기차 배터리는 물론, 반도체 공정 트레이, 자동차 정전도장 외장재 등 전도성 컴파운드와 반도전 고압케이블, 건축용 고강도 콘크리트 등 신규 분야로 CNT 판매를 늘려나갈 계획이다.
LG화학은 지난 2011년 CNT 독자기술 개발을 위한 연구개발(R&D)에 본격 착수한 이후 2013년 20t 규모의 파일럿 양산 라인을 구축했다. 2014년에 전지용 소재와 전도성 컴파운드 제품을 개발했고, 현재 탄소나노튜브 관련 분야에서만 총 280여건의 관련 특허를 보유하고 있다.
노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 "CNT는 배터리 소재 외에도 다양한 용도로 시장 확대 잠재력이 큰 사업으로 생산 능력 확대와 우수한 품질 경쟁력을 바탕으로 글로벌 시장을 이끄는 업체로 거듭날 것"이라고 다짐했다.
박준환 기자 naulboo@gmail.com
