네 번째 CNT 공장을 건설하는 LG화학! 전기차 배터리 소재부터 다양한 곳에 널리 쓰이는 차세대 소재까지! LG화학의 미래 먹거리 CNT를 소개합니다

LG화학은 2022년 초, 전지 소재 사업을 2021년 매출 1조 7000억 원에서 2030년까지 21조 원으로 12배 이상 성장을 목표한다고 발표했습니다. LG화학은 세계 1위 종합 전지 소재 회사를 목표로 국내 최대 규모의 CNT(Carbon Nanotube, 탄소나노튜브) 공장으로 증설 확대도 결정했는데요. 이는 양극재뿐만 아니라 전기차 배터리 소재를 중심으로 급성장 중인 글로벌 CNT 시장에서 확고한 경쟁 우위를 선점하기 위해서입니다. LG화학의 CNT는 앞으로 LG에너지솔루션 등 배터리 업체에 양극 도전재(Conductive Additive) 용도로 공급될 예정입니다. 또 배터리 소재만이 아니라 다양한 산업 분야로도 공급을 넓혀갈 계획인데요. LG화학은 최근 발표한 CNT 네 번째 공장 건설 계획을 살펴보면서 CNT 생산량이 어떻게 달라질지, 앞으로 LG화학 CNT 사업 계획은 무엇인지 상세하게 알아볼까요?

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차세대 소재의 CNT(Carbon Nanotube, 탄소나노튜브), 전기차 배터리의 핵심 소재로!

CNT는 전기와 열 전도율이 구리 및 다이아몬드와 동일하고 강도는 철강의 100배에 달하는 차세대 소재입니다. LG화학의 CNT는 전기차 배터리, 전도성 도료, 부식을 막아주는 자동차 정전도장 외장재, 도로 결빙(블랙아이스) 방지용 면상발열체 등 다양한 곳에 활용되는데요. 특히 배터리의 양극 도전재로 사용하면 기존 카본블랙 소재의 도전재에 비해 약 10% 이상 높은 전도도를 구현하여 도전재 사용량을 약 30% 줄일 수 있고 그만큼을 양극재를 더 채울 수 있어 배터리 용량과 수명을 크게 늘릴 수 있습니다. 또 음극재 및 리튬황·전고체 전지와 같은 차세대 전지 분야에서도 CNT가 주력 도전재로 검토되고 있습니다. LG화학이 CNT를 원재료 형태로 배터리 기업에 공급하면 배터리 기업은 배터리를 생산하는 과정에서 CNT를 가공해 양극 도전재로 적용합니다.

연간 총 6,100톤의 CNT 생산량, 세계 최고 수준의 품질까지!

이번 LG화학 CNT 네 번째 공장은 연산 3,200톤 규모로 증설될 예정입니다. CNT 총생산 능력은 기존의 1·2공장(여수 1,700톤)과 현재 증설 중인 3공장(여수 1,200톤)을 포함해 연간 총 6,100톤에 달하게 됩니다. 반응기 안정성 개선 및 공정 자동화 등으로 생산라인 운영 규모를 효율화하여 기존에 비해 인당 생산성을 약 20% 향상시켰습니다. CNT 네 번째 공장은 내년 상반기 착공에 들어가 2024년 하반기 상업 가동을 목표로 합니다. LG화학의 CNT 공장은 자체 개발한 유동층 반응기로 생산라인당 연간 최대 600톤까지 양산할 수 있는 게 특징인데요. 이는 단일라인 기준으로 세계 최대 규모입니다. 업계에서 주로 쓰이는 철(Fe) 촉매는 코발트 대비 금속 및 자성이물 함량이 상대적으로 높아 제품화를 위한 별도의 후처리 공정이 따로 필요한데요. LG화학은 독자기술 기반의 코발트(Co)계 촉매를 사용해 배터리 품질에 영향을 줄 수 있는 자성이물 함량을 낮추어 세계 최고 수준의 품질을 구현했습니다.

빠르게 성장하는 LG화학 CNT! 글로벌 시장에 발맞춰 움직이다

배터리 도전재용 CNT는 2030년 약 3조 원(23억 불) 규모의 시장으로 성장하리라 전망됩니다. 이에 따라 글로벌 CNT 수요는 지난해 5,000톤 규모에서 2030년 70,000톤 규모로 연평균 약 30% 이상의 성장하리라 예상되는데요. LG화학은 현재 LG에너지솔루션 외에 신규 전지 고객들을 대상으로 매출을 확대하고 있습니다. 또한 세계 최고 수준의 CNT 품질을 기반으로 완성차 업체들로부터 소재 신뢰성을 확보하는 데 박차를 가하고 있습니다. 이와 함께 전도성 도료, 도로 결빙(블랙아이스) 방지용 면상발열체, 반도체 공정용 트레이 등 전지 외에도 신규 적용할 수 있는 분야로 CNT 판매를 늘려 갈 계획입니다. 배터리 도전재용 외에도 반도체 공정에 사용되는 트레이에 CNT를 적용하면 우수한 전기 전도성을 기반으로 고온을 견디고 분진, 전자파, 정전기 등을 차단할 수 있는 효과가 있습니다. 이처럼 다양한 산업에 활용될 수 있는 CNT! CNT는 높은 성장 가능성을 지닌 소재입니다.

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LG화학은 독자기술 기반의 제조 경쟁력과 우수한 품질로 배터리 도전재 분야에서 확고하게 자리를 잡을 계획입니다. 그리고 이를 발판으로 글로벌을 시장 개척하겠습니다. 더 나아가 다양한 산업 분야로도 공급을 넓혀 세계 최고 품질의 LG화학 CNT로 거듭나겠습니다. LG화학의 도약에 많은 기대와 관심을 부탁드립니다.