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  • 기사등록 2022-07-04 09:36:57
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이차전지, 지속가능 순환경제 위한 中企 지원필요


충남도, 이차전지 산업 핵심 기지 거듭

셀 제조 및 BMS 검증 등 안전 평가, 적극 지원



▲ 김상호 충남테크노파크 이차전지기술센터장

충남테크노파크 이차전지기술센터에 오게 된 지도 10개월이 됐다.


충청남도 지역의 이차전지 산업을 위한 다양한 사업들을 추진하기 위해 센터 직원들과 노력하며, 관내 중소기업들의 애로사항과 다양한 의견을 청취하고 서로 소통하기 위해 뛰어다니는 일이 많은 요즘이다.


이차전지는 외부의 전기에너지를 화학에너지의 형태로 바꾸어 저장해 재사용할 수 있게 만든 전지로 전기차를 위한 특수한 배터리인 것처럼 보이지만 사실은 그렇지 않다.


이차전지는 기존 자동차에서 주로 사용되던 납 축전지나, 워크맨, 예전 가전제품에 많이 사용하던 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지 그리고 최근 그 수요가 높아지고 있는 전기차와 스마트폰 등에 활용하는 리튬이온 전지 등을 모두 총괄하는 뜻이다.


이러한 이차전지는 우리가 흔히 쓰는 스마트폰과 스마트폰 보조배터리를 포함하여 다양한 전자기기에 활용되고 있으며, 최근에는 신재생에너지 분야에서 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)로도 활용되는 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.


최근까지 이차전지산업의 규모는 자동차, 디스플레이, 반도체 산업보다는 비교적 작았으나 전 세계적으로 전기차 수요 확대 등에 힘입어 급속한 성장을 보이고 있다. 우리나라는 현재 세계 이차전지 산업성장을 주도하는 국가로 전기차를 포함한 소형기기, ESS 분야에서 매출액 세계 1위를 차지하고 있다.


흥미로운 점은 우리나라 이차전지 산업의 대기업 및 중소기업들이 충청권에 밀집되어 있다는 것이다. 이차전지 대표기업인 삼성SDI, SK이노베이션, LG에너지솔루션의 생산 및 연구시설이 충청지역에 위치하고 있고, 이차전지 소재 및 장비업체도 역내에 집적되어 있다.


또, 충청권의 이차전지산업 생산과 수출은 각각 70,5%(2019년 기준), 45.8%(2020년 기준)로 모두 전국 1위를 차지하고 있다.


▲ 충남테크노파크 이차전지기술센터 전경


이차전지센터는 이차전지산업의 메카인 충청남도 천안에 위치하고 있으며 전극소재 분야의 실증을 위한 이차전지 셀 제조 라인 및 이차전지 관리 시스템(BMS, Battery Management System) 검증 테스트 장비를 운영·지원하고 있다.


또한, 2023년부터 준 양산 공정이 가능한 장비 구축을 위해 신규 과제를 시작할 예정이며, 이를 통해 소재분야의 실증 및 시장 진입을 위한 장벽을 낮추어 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다. 우리나라는 주로 공간 활용도가 높고, 에너지 밀도가 높은 파우치형 배터리를 주로 생산하고 있다. 이러한 상황에서 최근 폭스바겐의 각형 배터리 채택 및 직접 생산 예고는 시장 내 매우 중요한 이슈가 되었다.


그러나 최근 전기차의 가장 큰 문제로 배터리 폭발에 따른 사고를 방지하기 위해서는 배터리 개발단계에서의 성능평가와 가혹조건 테스트(고온과 저온등 극한 상황에서 배터리 안전성을 테스트)를 실시해야 한다.


사내 성능시험이 가능한 연구소를 보유한 대기업과 달리 이러한 성능시험을 자체적으로 수행할 수 없는 국내 유망 중소기업들은 센터의 장비를 이용, 6개월에서 1년가량의 기간 동안 장기적으로 가혹 조건 테스트를 실시하고 있다.


▲ BMS(이차전지관리시스템)관


센터는 최근 성능시험 대한 수요가 높아지고 있어 유휴장비가 거의 없는 상황이다. 최근 이차전지 소재 국산화를 위해 제품을 개발 중인 기업들이 많아지고 있다. 이에 셀 제조라인의 수요가 증가함에따라 셀 제조라인 기반구축을 23년도부터 시행할 예정이다.


소형셀을 다량으로 양산 테스트 라인을 구축하여 소재 부품기업에서 실제 셀 생산을 해봄으로써 중소기업의 소재의 안전성과 내구성, 충·방전 테스트를 거쳐 일정 부분 상업화에 가까운 검증을 진행하고 셀의 시험성적서와 보고서를 바탕으로 마케팅을 할 수 있도록 기업을 지원할 예정이다.


또한, 내년도 스마트 초광역사업 (충청권) 이차전지 분야의 사업으로 선정되어 충남TP와 충북TP가 힘을 합하여 지역기업들을 함께 지원과 상생을 도모할 계획이다.


기초분야와 시험분석기관들과 함께 기업들에게 필요한 ‘이차전지 소재에서 부품 댜량의 셀제조 평가 툴을 기업들에게 공개하고 보고서를 작성하여 셀 제조 기업들에게 빠르게 다가 갈수 있도록 중소기업 지원사업에 적극 진행할 것이다.


이를 통해 충청지역 관련 산업이 활성화되며 지역기관 네트워크를 활용함으로써 기업들에 가까이 다가가 신속하고 현실적인 지원이 가능할 것으로 생각하고 있다.


특히, 연구회와 간담회 등 이차전지 협의체를 구축하여 이 업종과의 관계를 폭 넓게 포용하며, 기업들의 힘든 부분을 제때 파악하여 지원하는 것을 목표로 하고 있다.


현재 중견 이상의 대기업들은 흑자를 내고 있으며, 미국 유럽 등 다양하게 성장과 공장을 넓혀가고 있다. 그러나 국내 중소기업들은 성장해 나가는 대기업과 기술을 따라가기가 벅차고 특히 소재 부품 기업들은 새로운 소재 개발에 따른 연구 인력과 생산 인력을 확보하기 어려운 부분이 있다. 하지만 이러한 상황에서도 개발에 대한 의지가 매우 높고 열정이 대단하다고 여겨진다.


이를 위해서는 맞춤형 인력양성사업을 진행해 AR과 VR 등의 기술과 함께 빠른 직원들의 훈련을 돕고, 현장 적응 능력을 키워 빠르게 배치할 수 있도록 지원체계를 마련할 필요가 있을 것이다.


센터 역시 지역의 중소기업과 함께 이차전지 소재 부품 연구에 몰두하고 기술혁신을 지원해 지역 스타기업들이 많이 육성, 발굴되어 함께 성장할 수 있도록 노력 할 것이다.


특히, 배터리 리사이클과 재사용, 재제조등에도 많은 관심을 갖고 있다. 신규시장으로서의 성장가능성이 매우 높다. 특히나 폐배터리의 등급화와 재제조, 리사이클으로 가는데 중소기업이 쉽게 접근할 수 있도록 정책이 수립돼 이들의 시장 접근이 용이해지길 바란다.


결국, 이차전지 산업은 탄소배출과 친환경 등을 감안한 처리비용 절감 및 신 가치 창출 등 지속가능성이 있는 순환 경제 사업이 되어야 한다.


끝으로, 지난 일 년간은 지역의 중소기업과 만나 귀한 목소리를 들을 수 있는 소중한 시간이었다. 이때 깨달은 바는 테크노파크의 역할이 중요하다는 것과, 기반구축을 어떻게 하느냐에 따라 중소기업들에게 제공 가능한 서비스 역량이 달라질 수 있다는 것이었다. 센터는 이 서비스 역량을 더욱 높일 수 있도록 직원들과 함께 더욱 노력할 것이다.

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