전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이

"우리 기술이 최초"…LG·삼성·SK, 차세대 배터리 '기선잡기'

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

LG화학, 성층권서 리튬-황 배터리 장착 비행 성공
삼성SDI, 800km 가는 전고체 기술력 과시
SK이노, NCM구반반 포드 전기픽업트럭 탑재

[서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = LG화학, 삼성SDI, SK이노베이션 등 국내 배터리 3사의 차세대 배터리 기술 개발 경쟁이 불 붙고 있다.

특히 각 사는 저마다 의미있는 기술 개발을 적극적으로 홍보하면서 '우리 기술이 최초'라는 점을 강하게 설명하고 있다. 기술 개발을 둘러싼 배터리 3사의 기선잡기가 이목을 끄는 대목이다.

◆LG화학, 리튬-황 배터리 활용 국내 최초 비행 테스트 성공

13일 관련업계에 따르면 LG화학은 최근 한국항공우주연구원에서 개발한 고고도 장기 체공 태양광 무인기(EAV-3)에 리튬-황 배터리를 탑재해 성층권 환경에서 비행하는 시험에 성공했다. 리튬-황 배터리 활용한 비행 테스트는 국내 최초다.

[서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = 리튬-황 배터리를 탑재한 고고도 태양광 무인 항공기 EAV-3 [사진=LG화학] 2020.09.10 yunyun@newspim.com

성층권은 대류권(지상~12km)과 중간권(50~80km) 사이에 위치한 대기층(고도 12~50km 사이)으로 영하 70도의 낮은 온도와 대기압이 지상 대비 25분의 1수준인 진공상태로 극한의 환경이다.

리튬-황 배터리는 리튬이온 배터리를 대체할 차세대 배터리 중 하나로 꼽힌다. 양극재에 황탄소 복합체, 음극재에 리튬 메탈 등 경량 재료를 사용해 무게 당 에너지 밀도가 기존 리튬이온 배터리 대비 1.5배 이상 높은 배터리다. 기존 리튬이온 배터리 보다 가볍고 희귀 금속을 사용하지 않아 가격경쟁력이 뛰어난 것이 장점이다.

LG화학은 "리튬-황 배터리를 2025년 이후 양산할 계획"이라고 말했다. 현재 리튬이온 배터리의 양산 공정을 활용할 수 있는 타입의 전고체 배터리도 개발중이다.

니켈 함량을 85~90%까지 올린 NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄) 양극재를 적용한 리튬이온 배터리는 오는 2022년 출시를 목표로 세웠다.  

◆삼성SDI, 전고체 난제 '덴드라이트' 세계 최초로 풀어내

올해 배터리 업계의 핫한 기술 이슈는 단연 전고체 배터리다. 삼성SDI는 전고체 배터리를 통해 증권가 등 시장의 관심을 한 몸에 받고 있다.

이 회사는 1회 충전으로 800km을 주행하고 1000회 이상 재충전이 가능한 전고체 배터리 기술을 올해 초 공개했다. 정확히는 삼성전자 종합기술원이 기술 개발의 전진기지다. 전고체 배터리의 상용화를 위해 넘어야 할 난제인 '덴드라이트(Dendrite)' 문제를 세계 최초로 풀었다고 평가 받는다.

덴트라이트는 배터리를 충전할 때 리튬이 음극 표면에 쌓이면서 나뭇가지 모양의 결정체가 생기는 현상으로 배터리의 성능을 떨어트리거나 폭발의 위험이 있다. 이 문제를 해결하기 위해 전지 음극에 5마이크로미터 두께의 은·탄소 나노입자 복합층을 적용한'석출형 리튬음극 기술'을 세계 최초로 적용했다. 삼성SDI는 이르면 2027년 전고체 배터리 상용화를 예상하고 있다. 

하이니켈 기술도 앞서 나간다. 삼성SDI는 출시를 앞두고 있는 5세대 전기차 배터리 '젠5'에 하이니켈 기술을 접목한 NCA(니켈·코발트·알루미늄) 기술을 적용한다. 젠5는 내년 독일 BMW가 출시하는 전기차에 공급될 것으로 알려졌다. 니켈 함량은 88퍼센트 이상으로 배터리 용량을 업계 최고 수준으로 끌어 올렸다. 이를 통해 한번 충전에 600키로 이상 주행할 수 있는 전기차가 나올 전망이다.

리튬이온 배터리(좌)와 전고체 배터리(우)의 구조<출처=삼성SDI>

◆SK이노, NCM구반반 배터리 세계 최초 상용화

SK이노베이션은 하이니켈 기술력에 있어서 글로벌 최고 수준이라고 자신한다. 

SK이노베이션은 세계 최초로 'NCM구반반(니켈 90%, 코발트 5%, 망간 5%)' 양극재를 적용한 배터리를 내년부터 본격 양산할 계획이다. 특히 포드가 2023년 양산 예정인 전기 픽업트럭 'F-150'에 탑재되는 것으로 알려졌다. 

NCM구반반에 이어 니켈을 90% 중반대까지 높인 초고밀도 배터리를 개발하고 있다. 에너지밀도를 높이기 위해 음극재에 실리콘(Si)을 첨가하는 기술을 개발 중이다. 규소를 음극재에 적용하면 현재 배터리 음극재에 일반적으로 들어가는 흑연을 넣을때보다 에너지밀도가 4배로 높아진다. 앞서 NCM811(니켈 80%, 코발트 10%, 망간 10%) 양극재를 적용한 배터리도 2016년 세계 최초로 개발하고 2018년부터 양산 중이다. 

차세대 배터리로 하나로 평가받는 리튬 메탈 배터리 구현을 위한 '고체 전해질' 연구에도 박차를 가하고 있다. 특히 리튬이온 배터리 시대를 연 인물이자, 2019년 노벨화학상 수상자인 존 굿이너프 미 텍사스대학교 교수와 국내 최초로 손잡고 차세대 배터리 기술 개발에 나선다고 밝혀 업계의 주목을 받았다.

한편, 전기차 배터리 분야에서는 배터리 3사간 기싸움은 한창이다. LG화학과 SK이노베이션의 특허 소송전이 단적인 사례다. 기술 개발만이 배터리 톱플레이어를 담보할 수 있다.

전기차 배터리의 과제는 단연 '주행거리 향상'이다. 이를 위해서는 배터리의 밀도를 높여야 한다. 현재 가장 널리 활용되는 리튬이온 배터리의 니켈 비중을 높이는 동시에 이를 대체할 차세대 배터리 기술은 각 사가 주력하는 기술 경쟁의 핵심이다.

한 업계 관계자는 "전기차 시장이 폭발적으로 성장하고 있어 미래 배터리에 대한 준비가 필요한 시점"이라며 "현재는 널리 활용되는 리튬이온 배터리 성능 향상이 주효하지만 몇년 내에 주행거리와 충전시간 등 소비자들이 원하는 수준으로 가기 위한 차세대 배터리 개발에서 승부가 날 것"이라고 했다. 

yunyun@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
김민석, 오늘 당대표 출마 공식화 [서울=뉴스핌] 송기욱 기자 = 김민석 전 국무총리가 오는 6일 더불어민주당 당대표 선거 출마를 공식 선언한다. 총리직에서 물러난 뒤 당으로 돌아온 지 엿새 만이다. 김 전 총리 측은 5일 공지를 통해 김 전 총리가 6일 오전 10시 광주에서 당대표 출마 선언에 나선다고 밝혔다. 김 전 총리는 이날 오전 9시 광주 국립 5·18민주묘지를 참배한 뒤 오전 10시 광주에서 첫 출마 선언을 진행한다. 이어 오후 2시10분에는 국회에서 별도 출마 선언 일정을 소화할 예정이다. 김민석 전 국무총리 [사진 = 뉴스핌DB] oneway@newspim.com 2026-07-05 14:57
사진
국내 첫 농림위성 7일 발사 [세종=뉴스핌] 이정아 기자 = 국내 최초의 농림 전용 위성이 오는 7일 우주로 향한다. 3일마다 한반도 전역을 촬영하는 농림위성을 활용해 농지 관리와 농산물 수급 예측, 재해 대응까지 데이터 기반의 '과학농정'이 본격화될 전망이다. 농림축산식품부는 오는 7일 오후 4시 10분(한국시간) 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주군 기지에서 차세대중형위성 4호인 '농림위성'을 발사한다고 5일 밝혔다. 농림위성은 우주항공청과 농촌진흥청, 산림청이 공동 개발한 국내 최초의 농림 특화 위성이다. 스페이스X의 '팰컨9' 발사체를 통해 발사되며, 해상도 5m급 영상으로 3일 주기마다 한반도 전역을 관측할 수 있다. 농식품부는 위성으로 확보한 영상과 기상·토양·환경 데이터를 결합해 농정 전반을 데이터 기반으로 전환할 계획이다. [AI 이미지=이정아 기자] 가장 먼저 활용되는 분야는 농지 관리다. 위성 영상을 활용해 전국 농경지를 상시 분석하면서 공익직불금 이행 여부와 농지 이용 실태를 비대면으로 점검한다. AI가 미경작지와 시설물, 임야 등을 선별하면 현장 조사 대상만 집중 확인할 수 있어 행정 효율성과 정확성이 높아질 것으로 기대된다. 농산물 수급 관리에도 활용된다. 채소 재배면적과 벼·콩 등 주요 식량작물의 생육 상태를 실시간에 가깝게 분석해 생산량을 예측하고, 가격 급등락에 선제적으로 대응한다. 병해충 발생이나 이상 생육도 조기에 파악해 방제 시기를 앞당길 수 있다. 재해 대응 역량도 강화된다. 침수 농경지와 저수지, 농업기반시설을 반복 관측해 집중호우 피해를 신속히 파악하고 복구를 지원한다. 산불과 산사태 등 산림 재난 피해 규모도 광역 단위에서 빠르게 분석할 수 있게 된다. 농촌 공간 관리에도 위성 정보가 활용된다. 시·군 단위 시설물과 경관 변화, 불법 성토와 건축물 등을 주기적으로 확인해 농촌공간계획 수립과 관리의 정확도를 높일 계획이다. 농림위성의 주요 활동. [자료=농림축산식품부] 2026.07.03 plum@newspim.com 민간 활용도 확대한다. 농식품부는 위성 데이터를 단계적으로 개방해 민간기업이 농업 AI와 스마트농업 서비스를 개발할 수 있도록 지원할 방침이다. 개화·단풍 시기 예측도 현재 광역 단위에서 시·군·읍·면 단위까지 세분화해 제공할 계획이다. 그동안 국내 농업 분야는 해외 위성 영상에 의존해 자료 확보 시기와 활용 범위에 제약이 있었다. 독자 위성이 운영되면 안정적으로 영상을 확보할 수 있을 뿐 아니라 국내 농업 환경에 최적화된 데이터를 축적할 수 있어 정밀농업 기술 개발도 한층 속도를 낼 것으로 기대된다. 농식품부는 위성 정보를 농업e지와 농업관측, 농작물재해보험, 산림정보시스템 등과 연계하고, 국토교통부의 국토위성과도 협력해 위성 데이터 활용도를 높여나갈 계획이다. 김정욱 농식품부 농산업혁신정책실장은 "이번 농림위성 발사는 외국 위성 영상 의존에서 벗어나 독자적인 농정 정보 수집체계를 구축하는 전환점"이라며 "농지조사와 직불제, 농산물 수급, 재해 대응 등 핵심 농정 분야에서 데이터 기반 의사결정 체계를 확립하겠다"고 말했다. plum@newspim.com 2026-07-05 12:00
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동