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[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 리튬이온 배터리의 대안으로 아연 기반의 배터리 기술을 개발한 이오스 에너지 엔터프라이즈(EOSE)가 인공지능(AI) 데이터센터 수혜주로 관심을 끈다.

AI 데이터센터 가동으로 대규모 전력 소비와 전력망 안정성이 핵심 과제로 부상하면서 배터리 에너지 저장 장치(BESS)의 수요가 상승하는 상황. 더 나아가 리튬이온 배터리와 달리 열 폭주나 화재 위험이 낮고 희귀 광물 의존도가 낮은 아연 기반 배터리 기술력이 새로운 대안으로 부상하는 모양새다.

2008년 미국 뉴저지주에서 처음 간판을 올린 이오스 에너지는 출발부터 리튬이온 배터리의 비용 부담과 화재 위험성을 극복하고 그리드용 대용량 장기 에너지 저장 시스템을 구축하는 데 목표를 뒀다.

설립 이후 지속적으로 독자적인 'Znyth' 기술 플랫폼을 발전시켜 왔고, 최신 'Z3' 배터리 시스템까지 아연 전해질 기반의 기술 라인업에 집중하고 있다.

이오스 에너지의 독자적인 대표 기술은 수계 아연 하이브리드 배터리(Aqueous Zinc Hybrid Battery) 기술로, 이를 상용화한 고유 브랜드명이 Znyth 기술이다.

AI 모델을 이용한 업체의 공식 자료 분석에 따르면 수계 아연 하이브리드 배터리란 물을 기반으로 한 전해질과 아연 음극 및 하이브리드 카본 양극을 결합해 만든 대용량 전용 이차전지다. 기존의 리튬이온 배터리의 경우 화재 위험이 있는 유기 용매, 즉 가연성 액체를 사용하는 데 반해 안전성을 높인 기술이다.

수계 전해질이란 물에 아연염과 할로겐 화합물, 첨가제 등을 섞은 고성능 액체 전해질로, 물을 기반으로 하기 때문에 불이 붙지 않는 비가연성을 특징으로 한다.

음극은 전하 전달 효율이 높고 부식에 강한 전도성 플라스틱 소재로 구성돼 충전 시 아연 이온이 아연 금속 상태로 코팅된다. 양극은 카본 펠트(Carbon Felt) 기술을 기반으로 한 하이브리드 캐소드로, 할리이드 이온 반응을 효율적으로 매개한다.

충전할 때 전해질 내 아연 이온이 음극에 아연 금속으로 전착되고, 방전 시에는 전착된 아연이 다시 전해질 속으로 녹아들어가면서 이온 반응을 일으키면서 전기를 방출한다.

이오스 에너지는 아연 배터리의 고질적 문제였던 덴드라이트, 즉 뾰족한 결정이 생겨 단락을 일으키는 현상과 결정화 현상을 독자적인 화학 첨가제 수식으로 완벽하게 해결했다.

월가와 관련 업계가 수계 아연 하이브리드 배터리에 주목하는 이유는 무엇보다 안전성 때문이다. 리튬이온의 과열과 폭발, 화재는 국내외에서 끊이지 않는 문제다. 반면 수계 전해질을 사용하는 아연 배터리는 열폭주 위험이 없고, 송곳으로 찌르거나 과충전하는 경우에도 화재가 발생하지 않기 때문에 안전 인증을 획득했다.

배터리 이용 시간도 상대적으로 길기 때문에 편의성 측면에서도 주목받는다. 리튬이온 배터리가 일반적으로 1~4시간 사용 가능한 베 반해 아연 배터리는 최소 3시간에서 최대 16시간까지 안정적인 출력을 유지한다. 때문에 그리드 전력망 안정화에 최적화된 배터리라는 평가를 받는다.

수명도 길다. 아연 기반의 배터리는 하루에 한 번 이상 충전과 방전을 반복해도 성능 저하가 거의 없고, 20~25년 이상 내구성을 유지한다고 업체는 말한다.

비용과 원자재 공급망의 안정성 측면에서도 아연 기반의 배터리는 리튬이온 배터리에 비해 커다란 강점을 갖고 있다.

희귀 금속에 해당하는 리튬과 코발트, 니켈 대신 아연과 탄소, 물, 일반 화학 물질 등 공급이 풍부하고 가격이 저렴한 원자재만 사용하기 때문에 수급 불안에서 자유롭고 가격 변동폭도 작다.

수계 아연 하이브리드 배터리는 이론 차원의 기술이 아니라 시제품 단계를 넘어 이미 실제 산업 현장과 대형 전력망 프로젝트에 본격적으로 상용 배치되고 있다.

AI 모델을 이용한 업체의 공식 자료 분석에 따르면 아연 기반의 배터리는 화재 안전성과 장시간 출력이 필수인 빅테크 데이터센터와 신재생 에너지 연계 상업 시설, 대형 유틸리티 전력망을 중심으로 시장이 형성됐다.

이오스 에너지는 미국 웨스트 버지니아주 마모스 솔라(Mammoth Solar) 프로젝트에 10메가와트 및 100메가와트시 규모의 Z3 아연 배터리를 공급했다. 데이터센터 전력 소비가 급증하는 상황에 대응해 태양광 발전으로 생산된 전력을 10시간 동안 저장해 뒀다가 데이터센터로 24시간 안정적으로 전력을 공급하는 형태로 가동한다.

업체는 대형 유틸리티의 전력망 안정화에도 기술을 제공하고 있다. 미국 남동부 유틸리티 전력회사와 계약을 체결하고 4시간 방전 시스템을 10시간 방전 시스템으로 확장, 전력 피크타임 조절과 계통 안정화용으로 제품을 배치했다.

산업 시설과 마이크로그리드 부문에서도 이오스 에너지의 기술과 제품을 필요로 한다. 화재 위험이 거의 없기 때문에 도심 지역이나 소방 규제가 까다로운 공장, 마이크로그리드 시설의 비상 백업 전력 및 전력 절감에 이오스의 솔루션이 해법으로 통한다.

업체의 공식 자료에 따르면 2026년 2분기 기준 수주 잔고가 8억7000만달러에 달했다. 이와 별도로 전세계 전력회사 및 기업들로부터 요청 받은 프로젝트 파이프라인 규모는 246억달러로 파악됐다.

업체는 펜실베이니아 손 힐 자동화 생산라인을 가동하기 시작하면서 연간 기가와트시 단위의 배터리 대량 생산 체제를 가속화하는 움직임이다.

시장 전문가들은 AI 데이터센터를 필두로 안정적인 에너지 공급원에 대한 수요가 가파르게 늘어나는 가운데 아연 기반의 배터리를 찾는 수요가 중장기적으로 증가할 것으로 예상한다. 이른바 장주기 저장장치(LDES) 수요가 커질수록 아연 배터리의 입지가 확대된다는 얘기다.

다만, 리튬이온 배터리가 오랜 기간에 걸쳐 형성한 압도적인 생산 여력과 규모의 경제에 비해 아연 기반의 배터리의 외형이 제한적이라는 지적이다.

아직 수율 확보와 공장 가동률을 끌어올리는 초기 단계라는 것. 이오스 에너지의 연간 매출액이 빠른 속도로 늘어나고 있지만 제조 원가 절감을 통한 흑자 전환이 과제로 남은 상태다.

업체의 2026년 2분기 매출액은 6878만달러로 전년 동기에 비해 351% 급증, 투자은행(IB) 업계의 전망치에 부합하는 실적을 올렸다.

같은 기간 적자 규모는 2억7571만달러로 전년 동기에 비해 24% 가량 감소했고, 주당 1.2달러의 순손실을 기록했다.

shhwang@newspim.com