[르포] 전구체 국산화 선언한 포스코퓨처엠 광양 공장 가보니

10일 오전 전남 광양. 포스코퓨처엠 양극재 공장 내부는 분주하게 돌아가고 있었다. 금속성 소음이 귀를 때리고, 설비들은 쉴 틈 없이 회전했다. 이 정돈된 소란 속에서 소성 설비 한 대가 ‘포스코퓨처엠산’ 전구체를 기다리며 잠시 멈춰 있었다. 중국산 전구체가 투입되던 자리다.

전구체는 배터리 소재 중에서도 핵심이다. 양극재 원가의 70% 이상을 차지하며, 품질에 따라 배터리 성능과 안전성이 갈린다.

그동안 글로벌 전구체 시장은 95% 이상을 중국산이 점유해왔다. 양극재를 생산하는 기업들이 중국산 원재료 의존을 피할 수 없었던 이유다. 포스코퓨처엠 역시 이런 공급망 구조에서 자유롭지 못했다.

미국 시장은 배터리 기업에게 탈중국 공급망을 요구하지만, 규모의 경제 탓에 비(非)중국산 전구체로는 경쟁력을 갖기 어려워 그 동안 대안도 마땅치 않았다.

그러나 올해부터는 미국 인플레이션감축법(IRA)상 중국산 제재 규정 대상에 전구체가 포함되면서, 양극재 기업들이 탈중국 공급망 확보에 공들여야 할 유인이 생겼다. 트럼프 미국 행정부 또한 이런 기조에 지속적으로 힘을 싣고 있다.

포스코퓨처엠이 10일 연산 4만 5천톤 규모의 광양 전구체 공장을 준공했다

포스코퓨처엠도 이런 배경에서 전구체 자체 생산에 나섰다. 고객사가 IRA 세제 지원 규정을 충족하는 양극재 공급을 요청했기 때문이다. 지난 2022년 11월 광양에 양극재 공장을 준공한 뒤, 다음달 같은 곳에 전구체 공장 설립을 발표한 배경이다. 이후 약 2년 반 만인 이날 공장 준공을 알리면서 국산 전구체 기반 양극재 생산 체계를 갖추게 됐다.

생산 전량 IRA 요건을 충족하는 이 양극재는 LG에너지솔루션과 GM의 미국 합작 법인 얼티엄셀즈로 공급된다. 전구체 생산 규모는 연간 4만5천톤으로, 전기차 50만대에 투입되는 양이다.

소성 설비가 가득한 양극재 공장 공간은 36~37도에 이르는 고온으로 서 있기만 해도 땀이 비 오듯 흘렀다. 1차는 800도, 2차는 300~600도에서 전구체가 담긴 도가니를 구워내는 과정을 수행하고 있어 상당량의 열기가 발산된다. 니켈 함량 86% 수준의 하이니켈 니켈코발트망간(NCM) 양극재를 생산하기 위한 사전 작업이다. 광양 공장 관계자는 이 소성 과정이 양극재의 품질을 상당 부분 좌우한다고 설명했다.

전구체와 양극재 공장 내부는 방진 마스크와 고글, 안전모와 안전모캡, 긴팔 상의와 긴 바지, 덧신까지 착용해야 둘러볼 수 있었다. 전구체와 양극재 품질을 보호하기 위해 이물질 유입을 철저히 방지하는 것이다. 이물질이 10억분의 15만 초과 검출돼도 불량으로 간주될 정도라 만전을 기하고 있다.

전구체 공장은 4층 공간에 총 10개 라인이 들어서 있었다. 니켈, 코발트, 망간 등 메탈 원료를 용해한 뒤 고객 요구에 맞는 특성을 이끌어내도록 하는 공정을 위해 반응기 20기가 가동되고 있었다. 이후엔 세척과 탈수, 건조 및 분급과 탈철 공정을 거쳐 전구체가 만들어진다. 시설 대부분이 자동화돼 있어 운전실 내 인력들이 전체 공정 상황을 보여주는 화면을 꼼꼼히 모니터링하고 있었다.

포스코 그룹 차원에선 배터리 소재 사업 밸류체인을 전구체까지 확장했다는 점에서 광양 공장 준공이 갖는 의미가 크다.

한동수 포스코퓨처엠 광양양극소재실장은 "전구체 생산 경험은 없었기 때문에 처음엔 소규모로 공정을 구축해 학습한 뒤 기술력을 쌓아 현 공장 준공 단계까지 왔다"며 "개별 설비들은 잘 가동되는데 공정 간 흐름을 매끄럽게 하는 데 초기에 어려움을 겪었지만 전문 인력들의 숙련도가 높아지고 있어 점차 생산량과 수율이 개선될 것"이라고 기대했다.

단순 수익성만 고려하면 전구체 사업은 중국산과의 가격 경쟁 때문에 지속하기 쉽지 않다. 이런 이유 때문에 비록 다소 일정이 연기됐으나, 포스코퓨처엠도 중국 전구체 기업 CNGR과의 합작 투자 계획 또한 병행 중이다. 즉 IRA 적격 양극재 수요 대응 목적으로 자체 전구체 생산을 추진하되, 완전한 탈중국 공급망은 지향하지 않는다. 가격이 가장 우선시되는 시장에는 경쟁력이 떨어지기 때문이다. 외부 판매도 검토하지 않는다.