미래 산업 움직이는 엘앤에프 세계 최초 '하이니켈' 기술의 힘[K산업, 미래설계자들]

(18)전상훈 엘앤에프 소재개발연구소장

프리미엄 전기차·로봇 핵심소재
니켈 50% 이후 최초 기록 행진
AI활용 양산성 검증 손실 최소화
전고체 배터리 등 차세대 시장 선도

편집자주K산업의 지형이 급변하고 있습니다. 글로벌 시장의 격랑 속에서도 묵묵히 내일을 설계하는 차세대 기술 연구원과 엔지니어들이 있습니다. 이들은 대한민국 경제의 실핏줄이자 미래의 한국을 먹여 살릴 진정한 주역들입니다. 아시아경제는 이들의 혁신적인 기술 세계와 미래 비전을 조명하는 인터뷰 시리즈 'K산업, 미래설계자들'을 연재합니다. 열여덟 번째 주인공은 엘앤에프에서 소재개발연구소장을 맡고 있는 전상훈 상무입니다.

전기차의 주행거리를 늘리고 로봇·드론의 작동 시간을 확보하려면 작고 가벼운 배터리에 더 많은 에너지를 담아야 한다. 이를 좌우하는 핵심 소재가 양극재다. 니켈 함량을 높여 에너지 밀도를 끌어올리는 하이니켈 양극재는 미래 이동수단과 로봇 산업의 성능을 뒷받침하는 기술로 꼽힌다. 실험실에서 개발한 소재를 일정한 품질로 대량 생산하는 능력이 산업 경쟁력으로 이어지는 이유다.

" 엘앤에프 가 개발한 소재는 양산에 실패한 경우가 단 한 번도 없었다."

전상훈 엘앤에프 소재개발연구소장이 14일 대구 본사에서 아시아경제와 인터뷰를 하고 있다. 엘앤에프

지난 14일 엘앤에프 대구 본사에서 만난 전상훈 소재개발연구소장은 기술 경쟁력의 비결을 이같이 설명했다. 그는 "소재 단계에서부터 양산 가능 여부를 판단했기 때문에 시행착오에 따른 매몰 비용을 최소화하고 상용화 속도를 앞당길 수 있었다"고 강조했다.

배터리 소재는 실험에 성공하더라도 대규모 양산 과정에서 같은 성능과 품질을 유지하기 어려울 수 있다. 전 소장은 "엘앤에프의 하이니켈 기술 경쟁력은 소재 설계 단계에서부터 양산 기술을 함께 실험해 온 결과"라고 말했다.

엘앤에프는 2007년 니켈 함량 50%를 시작으로 2020년 90%, 2024년 95% 울트라 하이니켈까지 세계 최초 양산 기록을 이어왔다. NCM(니켈·코발트·망간) 양극재는 니켈 함량이 높을수록 에너지 밀도를 높이는 데 유리하다. 같은 무게로 더 많은 에너지를 저장할 수 있어 프리미엄 전기차와 휴머노이드 로봇, 무인드론 등에 활용된다.

울트라 하이니켈 제품을 북미 시장에 단독 공급하는 엘앤에프의 올해 매출은 1분기 7396억원에서 2분기 8850억원으로 늘었다. 상반기 영업이익은 1381억원이다.

전 소장은 2006년 입사해 20년간 엘앤에프에서 일한 '원클럽맨'이다. 13년 동안 소재 개발 연구원으로 일했고, 2020년 품질부문장을 거쳐 2024년부터 소재개발연구소에서 근무하고 있다.

리사이클링 등 통합솔루션 추진

그는 하이니켈 양산 경험을 전고체·나트륨이온·리튬망간리치(LMR) 배터리 등 차세대 소재 개발로 이어가겠다는 구상이다.

전 소장은 "세계 최초 울트라 하이니켈 NCM 양극재를 양산한 경험을 바탕으로 전고체 배터리와 나트륨이온 배터리 등 차세대 이차전지 소재 시장을 선도하겠다"며 "전고체 배터리용 양극재도 착실히 준비하고 있고 나트륨이온 전지 부분도 개발을 진행하고 있다"고 밝혔다.

양산성 검증에는 인공지능(AI)도 활용한다. 전 소장은 "빅데이터 분석을 연계해 연구소에서 개발하고 있는 소재 데이터와 양산 데이터를 이어주는 역할을 AI가 하고 있다"면서 "AI는 양산을 구현할 때 어떤 손실을 최소화할 수 있는지, 어떤 이슈들을 미연에 방지할 수 있는지를 찾아주기도 한다"고 설명했다.

고객의 요구를 충족하고도 사업으로 이어지지 못한 경우도 있었다. 프리미엄 전기차 수요 감소 등 시장 환경 변화 때문이다.

전 소장은 "아무리 개발을 잘했고, 고객이 요구하는 성능을 만족했다 하더라도 비즈니스 환경이 바뀌어서 어쩔 수 없이 프로젝트를 그만둬야 하는 상황도 있었다"면서 "전사적으로 얼마나 힘들게 일해왔는지를 알기 때문에 그럴 때는 다들 많이 힘들었다"고 돌아봤다.

엘앤에프는 원료 회수부터 전구체 생산, 양극재 공급까지 사업 범위도 넓히고 있다. 전 소장은 "가격, 성능 경쟁력뿐만 아니라 급변하는 글로벌 정책과 환경 규제에 대응하기 위해서는 리사이클링 역량이 필수적"이라며 "하이니켈 NCM의 경쟁력을 높이기 위해 전구체부터 리사이클링까지 아우르는 통합 솔루션을 제공하는 방향으로 나아가고 있다"고 말했다.

엘앤에프가 LS그룹과 합작한 LLBS 공장 전경. 아시아경제DB

자회사 JHC가 폐배터리 전처리를 맡고, 파트너사 CIS케미칼과 배터리 재활용 중간물질인 블랙매스에서 니켈 등 유가금속을 회수한다. 회수 원료로 전구체를 생산하는 LS그룹과의 합작사 LLBS는 지난해 공장을 완공하고 올해 4분기 상업 생산을 앞두고 있다.

전 소장은 "고객이 어떤 제품을 요청할지 알 수는 없지만, 제품에 대한 포트폴리오를 다변화하고 새로운 가치, 솔루션을 제공할 수 있는 기업이 될 수 있도록 노력하겠다"고 말했다.

대구=이현주 기자 ecolhj@asiae.co.kr