LG화학, '꿈의 소재' 탄소나노튜브 1200톤 증설한다

배터리·반도체 등 폭넓게 쓰여…1700t 캐파 확보

LG화학이 꿈의 소재로 불리는 탄소나노튜브(Carbon Nanotube) 시장 공략에 적극 나선다.

LG화학은 내년 1분기까지 약 650억원을 투자해 전남 여수공장에 탄소나노튜브(CNT) 1천200톤(t)을 증설한다고 27일 밝혔다. 증설이 완료되면 LG화학은 기존 500톤과 합쳐 총 1천700t의 생산능력(CAPA)을 확보하게 된다.

탄소나노튜브는 전기와 열 전도율이 구리·다이아몬드와 동일하고 강도는 철강의 100배에 달하는 차세대 신소재다. 기존의 소재를 훨씬 뛰어넘는 특성 덕분에 배터리·반도체·자동차 부품·항공기 동체 등에 폭넓게 쓰인다.

전남 여수 LG화학 CNT 공장 전경. (사진=LG화학)

LG화학은 이번 증설 배경과 관련해 "글로벌 전기차 시장 성장과 더불어 최근 리튬이온배터리의 양극 도전재 용도로 급성장하는 탄소나노튜브 시장을 공략하기 위한 것"이라고 말했다. 전기·전자의 흐름을 돕는 소재인 도전재는 소형·중대형 리튬이온배터리 전반의 첨가제로 쓰인다.

탄소나노튜브를 양극 도전재로 사용하면 카본블랙 대비 약 10% 이상 높은 전도도를 구현해 도전재 사용량을 약 30% 줄이고, 그 공간을 필요한 양극재로 채워 배터리 용량과 수명을 늘릴 수 있다. 이에 글로벌 전기차 시장을 중심으로 탄소나노튜브 수요는 지난해 3천t 규모에서 2024년 1만3천t 규모로 연평균 34% 성장할 전망이다.

이번 투자를 통해 LG화학은 석유화학 분야에서 추진 중인 차별화된 기술 기반의 제품구조 고도화 전략에 더욱 박차를 가할 수 있게 됐다는 평가다. 이 회사는 북미·유럽·중국 등 글로벌 IT소재 업체와 완성차 업체를 대상으로 탄소나노튜브를 적용한 배터리 판매 규모를 점차 늘려 나갈 계획이다. 또 2022년에는 추가적인 증설도 검토한다.

(사진=LG화학)

2011년 탄소나노튜브 독자기술 개발을 위한 연구·개발(R&D)에 본격 착수한 LG화학은 2013년 20t 규모의 파일럿 양산 라인을 구축했다. 2014년에는 전지용 소재·전도성 컴파운드 제품을 개발, 현재 탄소나노튜브 관련 분야에서만 약 250여건 이상의 특허를 보유 중이다.

특히 LG화학은 자체 개발한 세계 최대 규모의 유동층 반응기를 통해 대량 생산체제를 구축, 분말형태에서 고객이 사용하기 편한 압축형태까지 다양한 탄소나노튜브 제품을 통해 시장을 적극 공략하고 있다. 발열 갱폼(Gang Form·공사용 대형 거푸집), 고압 케이블 피복 내부의 반도전층, 건축용 고강도 콘크리트 등 탄소나노튜브를 적용할 수 있는 용도를 개발해 시장에 상용화할 계획이다.

노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 "글로벌 소재 경쟁에서 살아남기 위해서는 차별화된 기술력과 제품으로 시장을 선도해야 된다"며 "향후 탄소나노튜브를 비롯해 차세대 고부가 소재 분야에서도 독자기술과 양산 경험을 바탕으로 압도적인 시장선도 업체가 될 것"이라고 말했다.