[비즈니스포스트] 전기차 시장의 성장 둔화로 침체에 빠진 ‘K배터리’ 3사가 에너지저장장치(ESS), 로보틱스, 도심항공모빌리티(UAM) 등 가파른 성장이 예상되는 새로운 배터리 수요처에서 활로를 모색하고 있다. 

다만 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 배터리 3사들의 배터리 신시장 개척을 위한 기술개발 방향은 엇갈리고 있다. 

11일 서울 강남구 코엑스에서 개막한 배터리 전문 전시회 '인터배터리 20206'의 부대행사로 열린 ‘더 배터리 콘퍼런스 2026’에서 김제영 LG에너지솔루션 최고기술책임자(CTO), 주용락 삼성SDI 연구소장 부사장, 박기수 SK온 미래기술원장(CTO) 등 배터리 3사의 최고기술책임자들은 각사의 차세대 배터리 시장 공략을 위한 기술개발 방향을 발표했다.

가장 먼저 연사로 나선 LG에너지솔루션의 김제영 CTO는 회사의 기술 개발의 방향성을 ‘시간의 압축과 축적’이라는 표현으로 제시했다.

지난 30년 간 타사 대비 압도적으로 많은 LG에너지솔루션의 특허·데이터에 기반해 차별화하고 대체 불가능한 기술을 개발하고, AI와 오픈이노베이션(개방형 혁신)을 통해 기술 혁신 속도를 끌어올린다(압축)는 구상이다.

김 CTO는 “글로벌 배터리 산업은 매우 빠른 속도로 변화하고 있고, 경쟁 강도가 극심하다”며 “이 두 가지 조건 속에서 LG에너지솔루션의 연구개발 전략은 ‘시간의 압축과 축적’”이라고 말했다.

그는 “압축과 축적은 상호보완적”이라며 “AI 플랫폼이 완벽해도 축적해놓은 데이터가 빈약하다면 압축(기술혁신)이 제대로 되지 않는다. 지난 30년간 연구개발로 쌓은 무수한 데이터가 기술혁신 과정에서 큰 역할을 할 것”이라고 말했다.

그는 이어 차세대 배터리 기술에서 LG에너지솔루션이 확실한 특허 우위에 있다고 자신감을 드러냈다. 그는 "고급 전기차용 원통형 하이니켈 배터리 특허는 타사 대비 3배 이상, 고전압-미드니켈 배터리는 2배 이상, 리튬망간리치(LMR) 배터리 6배 이상, 건식 공정 특허는 4배 이상 많다"고 했다. 

현재 LG에너지솔루션은 ‘배터리 디벨롭먼트 에이전트’라는 AI를 소재개발, 셀 디자인, 고객 견적요청서(RFQ) 응대 등에 활용하고 있으며, 수명진단, 생산 최적화, 최적 생산물량 예측 등으로 AI 활용도를 넓히는 중이라고 그는 소개했다. 

그는 “AI는 업무 시간을 최적화해준다”며 “(업무처리는) AI가 하는 게 맞고 사람은 판단만 내리는 게 미래의 개발 방향성”이라고 했다.
  이어 연사로 나선 주용락 삼성SDI 연구소장은 ‘새로운 시대를 여는 배터리 혁신과 차세대 응용 기술’이라는 제목으로 회사의 각형 배터리와 전고체 배터리 사업 전략을 소개했다.

주 연구소장은 AI 기술의 발달에 따라 향후 배터리가 크게 적용될 분야로 에너지저장장치(ESS), 도심항공모빌리티(UAM), 로보틱스 등 3가지를 꼽았다.

그러면서 3가지 분야에 필요한 배터리에 ‘각형 전고체’ 기술을 적용한는 기본 방침을 가지고 있다고 그는 설명했다.  

그는 “그는 삼성SDI의 각형 배터리 제품 ‘프리즘스택’은 전극을 많이 쌓아, 내부공간 활용률을 높임으로서 에너지 밀도를 높일 수 있는 구조”라고 말했다.

그는 "각형 배터리 프리즘스택과 관련한 삼성SDI의 미국 내 등록특허는 1200건으로 중국·일본의 각형 배터리 제도사의 2배 수준이고, 30~40건에 불과한 국내 배터리 기업의 특허 수 보다 훨씬 많다"고 했다.

그는 에너지저장장치(ESS)용에선 리튬인산철(LFP) 배터리를 채용하고, 앞으로 소듐(나트륨) 배터리도 선보일 것이라고 밝혔다.

그는 “로보틱스용 전고체 리튬이온 배터리는 에너지밀도가 높고 안정성이 뛰어난 점을 강조할 것”이라며 “경량화가 필요한 도심항공모빌리티용 배터리는 전고체 리튬황 배터리를 적용할 것”이라고 말했다.

그는 "삼성SDI의 전고체 배터리는 무음극 구조로 고체 전해질을 안전하게 만들 수 있다는 게 강점"이라고 덧붙였다.
  박기수 SK온 미래기술원장은 배터리 ‘안전성’에 초점을 맞춘 개발 방향을 밝혔다. 

그는 배터리의 성능 지표 중 하나인 밀도를 인용해 ‘신뢰 밀도(Trust Density)’라는 개념을 제시하면서 “앞으로는 소비자 마음 속에 얼마만큼의 신뢰를 주느냐가 배터리를 선택하는 기준이 될 것”이라고 말했다.

그는 “우리의 모든 생활이 배터리와 더욱 밀접하게 될 것”이라며 “성능 향상 측면에서 박차를 가하고 있지만, 배제할 수 없는 또다른 측면은 안전”이라고 했다. 

그는 SK온의 안전성 확보를 위한 개발 원칙으로 ‘Prevent(예방)’, ‘Protect(보호)’, ‘Predict(예측)’ 등 이른바 ‘3P’를 소개했다. 

예방과 관련해 “분리막은 50~60도에서 수축을 일으켜, 단락(쇼트)이 발생할 수 있다”며 “현재 한국의 분리막 기업과 높은 온도에서 견딜 수 있는 분리막을 개발하려고 한다”고 했다.

보호와 관련해서는 △배터리관리시스템(BMS) 고도화 △배터리 내 화재 지연필러(Fire Retardant Filler) 삽입 △대면적 냉각기술 등의 기술개발 현황을 소개했다. 

박 원장에 따르면 화재 지연 필러를 장착한 배터리팩은 현재 포드를 비롯한 완성차기업과 도입을 논의하고 있으며, 대면적 냉각 기술은 7월쯤 개발을 마칠 예정이다.

그는 “현재 배터리 산업은 LFP가 대세이지만, 분명한 것은 LFP 단점을 보완하기 위해 점점 하이니켈 배터리로 회귀가 일어나고 있다”고 덧붙였다. 신재희 기자