포스코퓨처엠, BoT 시대 소재 솔루션 선도한다

"자율주행 전기차/로봇용 전고체 배터리 소재, 울트라 하이니켈 양극재, 에너지저장장치(ESS)용 LFP(리튬인산철)양극재 등등"

지난 13일 끝난 '인터배터리 2026'에서 포스코그룹 소재 회사 포스코퓨처엠이 전시한 소재들이다. 11일부터 13일까지 서울 코엑스에서 열린 인터배터리 2026에서 포스코퓨처엠은 엄기천 사장과 홍영준 부사장 등이 직접 나서 미래 BoT(Battery of Things, 사물배터리) 시대를 이끌 혁신 양·음극재 기술과 배터리 가격경쟁력을 좌우할 차세대 소재와 공정기술 전략을 공개하고 원료→소재→리사이클링에 이르는 그룹 차원의 공급망 구축 성과를 소개했다고 15일 밝혔다.

엄기천 포스코퓨처엠 사장은 11일 "전고체 배터리는 K배터리가 중국을 추월할 수 있는 차세대 배터리"라고 강조했다.  엄 사장은 지난달 한국배터리산업협회 회장에 취임한 엄사장은 또 "ESS와 휴머노이드 로봇, AI데이터센터 분야는 전기차 더 큰 시장이 열릴 가능성이 있다고 본다"면서 "새로운 배터리 수요가 빠르게 늘고 있다고 있다"고 평가했다.

홍영준 포스코퓨처엠 부사장은 12일 '인터배터리 2026' 부대행사 '더 배터리 컨퍼런스'에서 배터리 팩 가격을 낮춰 전기차와 배터리 대중화를 선도하겠다는 포부를 밝혀 주목을 받았다.

홍영준 부사장은 이날 "현재 배터리 업계의 가장 큰 목표는 배터리 팩 가격을 100달러 이하로 낮추는 것"이라면서 "LFP 배터리는 이미 이 수준에 근접했지만 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리는 여전히 100달러 이상 수준"이라고 말했다.

포스코퓨처엠은 배터리 가격 경쟁력 확보를 위해 소재 혁신과 공정 혁신 두 가지 축에서 기술 개발을 추진하고 있다. 소재 측면에서는 차세대 양극재 개발이 핵심이다. 포스코퓨처엠은 니켈 사용을 줄이고 망간 비중을 높인 LMR(리튬망간리치) 양극재 등 새로운 소재를 통해 동일한 에너지 밀도를 유지하면서 가격을 낮추는 전략을 추진하고 있다. 이를 통해 기존 배터리 대비 에너지 비용을 10~15달러 낮추는 것을 목표로 삼고 있다.

또 하이니켈 배터리의 가격과 안전성 문제 해결도 주요 과제다. 하이니켈 배터리는 에너지 밀도가 높지만 가격이 비싸고 열폭주 위험이 있다는 점이 한계다. 포스코퓨처엠은 하이니켈 소재를 저가화하고 향후 전고체 배터리와 결합해 에너지 밀도를 높이는 방향을 검토하고 있다.

음극재 분야에서는 인조흑연 생산 방식의 혁신을 추진하고 있다. 기존 인조흑연 생산은 3000도에 가까운 고온에서 수주 동안 하는 배치 공정이 일반적이다. 포스코퓨처엠은 촉매 기술을 활용한 연속 공정을 개발해 생산 시간을 대폭 단축하고 비용을 약 50% 절감하는 것을 목표로 하고 있다. 탄소 배출도 약 85% 줄일 수 있다고 설명했다.

첨단 산업분야에 활용할 수 있는 실리콘음극재(Si-C)도 개발하고 있다. 이 소재는 흑연계 음극재 대비 저장용량을 약 5배 높일 수 있고 급속 충전에도 유리하다. 포스코퓨처엠은 지난해부터 실리콘음극재(Si-C) 데모플랜트를 가동했고 2027년 양산에 나설 계획이다.  

포스코퓨처엠은  이런 기술을 소개하기 위해 451㎡(약 136평) 크기의 공간을 5개의 존으로 나눠 구성했다. ▲자율주행 EV, ▲데이터센터 ESS, ▲첨단 솔루션(Advanced Solution), ▲오픈 이노베이션(Open Innovation), ▲지속가능 공급망 등 주제별 전시 존이다. 

자율주행EV 존에서는 전기차의 장거리 주행과 자율주행을 위한 실시간 데이터 처리 등을 가능하게 하는 울트라 하이니켈(Ultra High-Ni) 양극재 등의 다양한 배터리 소재를 소개했다. 

울트라 하이니켈 양극재는 니켈 함량 95% 이상으로 에너지 저장용량을 극대화 할 수 있어, 카메라·레이더 등 다양한 장비 구동과 고성능 연산이 필요해 전력 소모가 큰 자율주행 EV에 최적화된 솔루션으로 평가받고 있다. 또한, 제한된 체구에 장시간 구동 가능한 배터리를 탑재해야 하는 휴머노이드 로봇에도 적합해 미래 산업에서 활용도가 높은 소재로 주목받고 있다. 

데이터센터 ESS 존에서는 AI 등장에 따른 데이터센터 전력 수요 증가에 대응하고 태양광, 풍력 등 친환경 재생에너지 전환을 이끌 수 있는 ESS용 LFP(리튬인산철) 양극재 등을 선보였다. LFP 양극재는 저렴한 가격과 긴 수명이 장점으로 최근 ESS를 중심으로 수요가 급증하고 있다. 포스코퓨처엠은 올해 하이니켈 양극재 생산라인을 LFP용으로 전환해 연내 양산을 시작하고, 연 최대 5만t 규모의 LFP 양극재 전용 공장을 착공할 계획이다. 또한 ESS에 적합한 고용량·장수명 인조흑연 음극재도 전시했다. 

첨단솔루션 존에서는 드론, 휴머노이드 로봇 등 다양한 미래 산업 분야에서 배터리가 사용된 다양한 애플리케이션을 확인할 수 있도록 했다. 제철소 내 고위험 수작업을 대신 수행해 근로자가 더 안전한 환경에서 일할 수 있도록 포스코그룹이 개발한 4족 보행 로봇 등도 전시했다. 

오픈 이노베이션(Open Innovation) 존에서는 팩토리얼(Factorial Inc.), 실라(Sila) 등 혁신 기업들이 전시에 참여해 미래 시장 선점을 위해 포스코퓨처엠과 공동으로 추진 중인 연구개발 현황을 공개했다. 포스코퓨처엠이 팩토리얼과 협력하고 있는 전고체 배터리는 에너지밀도와 충전 성능이 우수해 전기차는 물론 드론, 로봇 등 차세대 모빌리티 산업의 '게임체인저'로 주목받고 있다. 

또한 음극재 성능 개선을 위한 미국 실라의 증착형 실리콘음극재(Si-C) 제조 기술 협업 사례 등을 소개하고, 고체전해질과 리튬메탈음극재 등 포스코그룹의 전고체전지 소재 개발 현황도 공개했다.

지속가능 공급망 존에서는 경쟁력 있는 배터리 소재를 생산하기 위한 포스코그룹의 공급망 현황을 소개했다. 포스코그룹은 리튬을 중심으로 염호와 원료광산 확보부터 양·음극재 생산, 배터리 리사이클링에 이르기까지 배터리산업 전주기에 걸친 공급망을 구축하고 있다. 특히 아르헨티나 리튬 염호, 호주 리튬 광산, 아프리카 흑연 광산 등 글로벌 우량 자원에 대한 투자를 지속하고 있다. 포스코그룹이 저농도 염호에서도 리튬을 경제성 있게 생산하기 위해 직접리튬추출법(DLE, Direct Lithium Extraction)을 개발했다.

포스코퓨처엠 관계자는 "포스코그룹이 투자한 리튬 공급망을 통해 양극재 원료를 공급받고 있다"면서 "국내에 구형흑연 공장 건설을 추진하는 등 그룹 차원의 공급망 경쟁력이 본격화하고 있다"고 설명했다. 

박준환 기자 naulboo@gmail.com