포스코퓨처엠, 양극재 공정기술 혁신으로 생산성 향상

포스코퓨처엠 이 원료 및 제품 제조 공정에서 혁신기술을 도입해 양극재 생산성을 10% 높일 수 있을 것으로 기대된다. 해당 기술을 적용해 제품 생산에 나설 광양 양극재 공장 전경. 사진= 포스코퓨처엠

포스코퓨처엠이 원료 및 제품 제조 공정에서 혁신기술을 도입해 양극재 생산성을 크게 높이고 있습니다.

포스코퓨처엠은 지난 2023년 하반기부터 무수(無水) 수산화리튬(이하 무수 리튬)을 활용하는 공정도입을 추진해왔습니다. 일반적으로 수분을 포함하고 있는 순도 57%의 유수 수산화리튬 대신, 99% 순도의 고농도 무수 리튬을 원료로 활용해 수분 제거 공정을 생략할 수 있게 됐습니다.

포스코퓨처엠은 최근 무수리튬 활용 공정을 적용한 시험생산을 통해 생산성을 10% 향상했으며, 현재 광양 양극재 공장에서 양산 사전준비를 진행하고 있습니다.

이와 함께 양극재 원료를 고온에서 가공하기 위해 세라믹 용기인 사가(Sagger)에 투입할 때, 진공 방식을 활용해 원료 입자간의 공기층을 줄일 수 있는 고밀도 충진기술도 도입했습니다.

기존 공정에서는 공기중에서 원료를 투입함으로써 원료밀도가 낮아 생산성이 떨어지고 공기중으로도 비산돼 실수율이 낮았습니다.

포스코퓨처엠은 고밀도 충진 기술을 도입해 투입할 수 있는 원료의 양을 늘려 생산성을 높이고, 비산으로 인한 원료 손실을 75% 줄여 실수율을 높일 수 있게 됐습니다.

포스코퓨처엠은 2024년 이 기술을 일부 양극재 공장에 시험 적용해 생산성 증대 효과를 확인했으며, 올해 포항과 광양 양극재 생산라인에 확대 적용했습니다. 또한 신규 건설 중인 라인에도 해당 기술을 적용할 예정입니다.

포스코퓨처엠은 이러한 공정 기술을 우선적으로 프리미엄 제품인 하이니켈(High-Ni) 양극재 양산 공정에 도입할 예정입니다.

하이니켈 양극재는 에너지 밀도가 높아 전기차 주행거리를 늘릴 수 있어 하이엔드 시장을 중심으로 수요가 빠르게 증가하고 있습니다. 포스코퓨처엠은 향후에도 생산성을 높일 수 있는 공정을 지속 개발, 경쟁력을 높여 다양한 고객을 대상으로 수주활동을 적극 추진할 계획입니다.

한편 포스코퓨처엠은 그룹 내 포스코홀딩스 미래기술연구원, 포항산업과학연구원(RIST), 포스텍 등의 연구역량과 유기적으로 연계하여 엔트리-스탠다드 시장을 타깃으로 한 고전압 Mid-Ni, LMR, LFP 양극재 등 신규 제품들을 개발하고 있습니다. 특히, LFP 양극재는 다수 고객사 요청이 있어 기술제휴/합작 등을 포함한 다양한 사업화 방안을 검토하고 있으며, LMR 양극재는 최근 기술개발을 완료하고 연내 양산기술을 확보해 대규모 수주를 추진할 계획입니다.

[ 김용갑 기자 / gap@mk.co.kr ]