(출처 = 클립아트코리아)

[위즈경제] 김영진 기자 = 17일, 강경성 산업통상자원부 제1차관은 포항을 찾았습니다. 포항에는 포스코퓨처엠, 에코프로 등 국내에서 명망을 갖춘 이차전지 기업들이 몰려 있는 국가첨단전략산업 특화단지가 있는데요.

강 제1차관은 포항 특화단지 내 주요 입주기업과 간담회를 통해 입주기업들의 투자 현황과 애로를 청취하고, 국내 유일의 인조흑연 음극재 공장을 둘러봤습니다.

강경성 산업통상자원부 제1차관 曰 “이차전지는 반도체와 더불어 우리 경제의 미래 먹거리이자 경제안보와도 직결된 첨단산업으로서 매우 중요한 만큼, 튼튼한 공급망을 확보해야 한다. 이를 위해 정부는 금융·세제, 연구개발(R&D), 규제개선 등 지원을 아끼지 않겠다”

현재 국내 이차전지 산업에서 인조흑연 음극재가 갖는 중요성은 상당합니다. 흑연은 이차전지 음극재를 만들기 위해선 사실상 빠져서는 안 되는 물질입니다. 음극재를 만들기 위해선, 양극과 음극에 화학적으로 반응해 전기 에너지를 생산할 수 있는 ‘활물질’이 필요합니다.

이 ‘음극활물질’의 가장 대표적인 사례가 흑연입니다. 흑연의 경우, 가격도 다른 활물질에 비해 생산비용도 저렴해 경제적이며, 매장량도 풍부해 상대적인 안정성도 갖추고 있는데요.

흑연 중에서도 주목받는 게 바로 ‘인조 흑연’입니다.

SK 이노베이션의 설명에 따르면, “리튬이온이 배터리 충전 시 양극재에서 음극재로 이동할 때 (천연) 흑연층 사이에 머물게 되면, 흑연 부피가 팽창해 구조 변화를 유발하는 단점이 있다”며, “이를 개선하기 위해 등장한 것이 인조흑연”이라고 합니다.

인조흑연은 우수한 충전속도와 출력을 자랑하지만, 흑연을 직접 만들어야 하기 때문에 천연흑연 대비 생산비용이 많이 들 수밖에 없는데요. 문제는 이러한 인조흑연을 중국에 거의 의존하고 있다는 점입니다.

박준혁 한국지질자원연구원은 월간 나라경제 2023년 9월호에서 “음극재의 원료인 흑연은 다양한 국가에 부존(賦存, 원래 갖추고 있다)돼 있지만 배터리용 원료는 중국이 글로벌시장의 99% 이상을 장악하고 있어 공급망 다변화가 시급하다”고 이야기한 바 있는데요.

공급망 다변화 및 핵심광물에 대한 국산화의 중요성이 부각되는 가운데, 국내에선 포스코퓨처엠이 인조흑연 음극재 공장을 갖추면서 적극적으로 움직이고 있습니다. 산업자원통상부는 “포스코퓨처엠 인조흑연 음극재 공장은 인플레이션 감축법(IRA), 핵심원자재법(CRMA) 등 주요국들의 공급망 강화 정책에 대응할 핵심시설로서 주목받고 있다”며 그 중요성을 설명했는데요.

포스코퓨처엠의 인조흑연 생산공장은 국내에서 유일한 곳으로, 가장 큰 장점은 포스코 제철 공정의 부산물인 ‘콜타르’를 원료로 사용한다는 겁니다. 콜타르란 석탄이나 코크스 등을 가열할 때 증류되어 나오는 물질인데, 포스코퓨처엠은 자사의 코크스 생산과정에서 발생하는 탄소기반 부산물을 정제해 콜타르를 만들고 있습니다

이 콜타르를 인조흑연 생산공장에 투입해 인조흑연을 생산할 수 있습니다. 즉, 원재료부터 최종제품까지 국산화가 가능하게 된 건데요. 이러한 포스코퓨처엠의 인조흑연 생산공장은 현재 연 8천 톤 규모의 생산능력을 갖추고 있으며, 올해 내에 1.8만 톤까지 확대할 예정입니다. 오는 2025년을 목표로 4천억 원을 추가로 투입해 생산 규모를 2024년 대비 2배 이상 늘린다는 방침인데요.

인조흑연 뿐만 아니라 포스코 측은 마찬가지로 이차전지의 핵심 원료인 리튬의 국산화에도 힘을 쓰고 있습니다. 지난 2021년 포스코홀딩스는 호주 광산개발 회사인 필바라미네랄(Pilbara Minerals)사가 합작해 ‘포스코필바라리튬솔루션’을 세웠는데요.

포스코필바라리튬솔루션의 목표는 오는 2024년까지 총 4만 3000톤 규모의 이차전지소재용 수산화리튬을 생산할 수 있는 체제를 구축하는 겁니다. 4만 3000톤의 수산화리튬은 전기차 약 100만 대를 만들어낼 수 있는 규모인데요.

이미 지난해 11월 29일부터 연 2만 1500톤의 수산화리튬 생산이 가능한 제1공장이 가동되고 있는 상황입니다. 포스코그룹은 포스코필바라리튬솔루션 수산화리튬공장을 시작으로 광석리튬 생산 능력을 22만 톤까지 늘리겠다는 주장을 전했는데요.

이외에도 니켈 24만톤, 리사이클 7만톤, 양극재 100만톤 등 차세대 소재 9만 4천 톤의 생산능력을 확보하기 위해 많은 노력을 기울이겠다고 덧붙였습니다.

최정우 포스코그룹 회장 曰 “포스코그룹은 이차전지소재의 핵심 원료인 리튬 국산화와 고효율 전기강판 공급 확대로 글로벌 친환경차 시장에서 선도적인 위치를 확보하고 국가경쟁력 강화에 기여해 친환경 미래소재 대표기업으로 가는 교두보를 마련하게 되었다”