로봇도 결국 배터리…소재사 ‘고수명·고밀도’ 승부

에코프로, 전고체 핵심 소재 황화물계 개발 속도포스코퓨처엠, 고함량 실리콘 음극재 기술 확보

[뉴스토마토 오세은 기자] 전고체 배터리가 휴머노이드 로봇의 초기 적용처로 주목받고 있습니다. 배터리 업체인 삼성SDI(006400)가 2027년 전고체 배터리 양산을 목표로 한 가운데, 소재 업체들 역시 전고체 배터리가 향후 휴머노이드의 핵심 배터리로 자리 잡을 것으로 보고 관련 소재 기술 확보에 속도를 내고 있습니다. 특히 휴머노이드는 제한된 공간과 무게 안에 배터리를 탑재해야 하는 만큼 높은 에너지 밀도와 긴 수명을 갖춘 차세대 배터리 기술이 중요할 것으로 전망됩니다.

 

지난 2024년 6월, 서울 강남구 더 하우스 오브 지엠에서 열린 제너럴모터스(GM)의 럭셔리 브랜드 캐딜락이 첫 순수 SUV '리릭'의 한국 출시 기념 행사에 하이니켈 양극재가 공개됐다. 양극재는 리튬이온배터리의 에너지원으로 배터리의 성능과 안전성에 영향을 미치는 핵심 소재다. (사진=뉴시스)

 

7일 업계에 따르면 에코프로, 엘앤에프, 포스코퓨처엠 등 국내 주요 배터리 소재 업체들은 글로벌 휴머노이드 로봇에 탑재될 배터리의 에너지 밀도와 수명을 높이기 위한 소재 기술 개발에 나섰습니다.

 

에코프로는 앞선 전날 사내 소통 채널에 ‘대기업 로봇 전쟁 본격화, 승부처는 결국 배터리’라는 제목의 콘텐츠를 개시하고 사업 전략을 공개했습니다. 에코프로는 장기적으로 전고체 배터리가 휴머노이드 로봇의 핵심 배터리로 자리 잡을 것으로 보고, 핵심 소재인 황화물계 고체 전해질 개발에 속도를 낸다는 방침입니다. 

 

엘앤에프는 글로벌 휴머노이드 업체의 의뢰를 받아 에너지 밀도와 수명을 높인 양극재 개발을 진행 중인 것으로 알려졌습니다. 이 회사는 세계 최초로 니켈 함량 95%의 ‘NCMA95’ 양극재 양산에도 성공했습니다. 니켈 함량을 높일수록 성능이 향상되며, 가격 면에서도 니켈이 코발트보다 상대적으로 저렴한 탓에 배터리 원가가 낮아지는 효과가 생깁니다.

 

배터리를 구성하는 4대 핵심 소재인 양극재·음극재·전해질·분리막 가운데 음극재 분야에서는 포스코퓨처엠(003670)이 실리콘 음극재의 혼합 비중을 높이는 차세대 기술 개발에 역량을 집중하고 있습니다. 실리콘은 흑연보다 이론상 리튬 저장 용량이 약 10배 커 배터리 부피와 무게를 줄이면서도 에너지 용량을 높일 수 있습니다. 이는 제한된 공간에 배터리를 탑재해야 하는 휴머노이드의 운용 시간을 늘리는 데 유리합니다. 포스코퓨처엠은 흑연과 혼합하는 음극재에서 실리콘 비중을 20%까지 높이는 고함량 기술을 확보했습니다. 음극재는 배터리의 수명과 충전 속도 등을 좌우하는 핵심 소재입니다.

 

업계에서는 휴머노이드가 본격적으로 상용화되면 배터리 소재에 요구되는 조건도 전기차와 달라질 것으로 보고 있습니다. 단순히 한 번 충전으로 운용할 수 있는 시간을 늘리는 것을 넘어 로봇의 무게를 줄이면서 장시간 가동하고, 반복적인 충·방전에도 성능을 안정적으로 유지할 수 있는 소재 기술이 중요해질 수 있다는 분석입니다.

 

업계 관계자는 “휴머노이드는 배터리 탑재 공간과 무게에 제약이 있는 만큼 에너지 밀도와 수명을 동시에 확보하는 것이 중요하다”며 “향후 로봇 시장이 확대되면 배터리 소재 업체들의 차세대 소재 기술 경쟁도 더욱 치열해질 것”이라고 했습니다.

 

오세은 기자 [e-mail]

이 기사는 뉴스토마토 보도준칙 및 윤리강령에 따라 오승훈 산업1부장이 최종 확인·수정했습니다.