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노수진 포스코퓨처엠 광양 전구체 공장장이 생산 설비를 소개하고 있다. (사진=포스코퓨처엠)

지난 10일 찾은 포스코퓨처엠 전남 광양 전구체 공장. 공장 내부 온도는 36도 이상으로 초여름 무더위보다 뜨거웠다. 원료를 용해하고 건조하는 과정에서 막대한 열이 분출되기 때문인데, 찜통 더위에도 긴소매 옷에 방진 마스크를 착용하고 덧신까지 신어야 공장 출입이 가능했다.

노수진 포스코퓨처엠 광양 전구체 공장장은 “이물 입자가 유입되면 품질 불량이 발생해 최소 수억원의 손실이 발생할 수 있다”며 “광양 전구체 공장은 전구체 10억개 중 이물을 15개 이하로 관리하고 있다”고 밝혔다.

전구체는 양극재 원가의 약 70%를 차지하는 핵심 원재료다. 국내 배터리 소재사가 양극재 생산에 활용하는 전구체의 90% 이상이 중국산인데, 포스코퓨처엠은 광양 전구체 공장 완공으로 공급망 자립에 성공했다. 광양 전구체 공장은 지난달 제품 양산에 돌입했다.

전구체는 '원료 용해-반응-세척·탈수-건조-분급·탈철-포장' 등 6개 공정을 거쳐 생산된다. 니켈·코발트·망간 등을 녹여 용액으로 만들고, 화학물질을 혼합한 뒤 침전물을 세척하고 건조하면 전구체가 된다.

이중 가장 중요성이 높은 건 반응 공정이다. 높이 10m가 넘는 대형 탱크 형태 반응기에 총 6만리터의 용액을 채울 수 있는데, 여기에 어떤 물질을 어느 정도로 투입하느냐에 따라 전구체 조성과 크기가 달라진다. 이는 양극재 성능과 안정성을 좌우하는 요소가 된다.

노수진 공장장은 “전구체 반응 공정에서 배터리 셀 용량과 전기화학적 특성이 결정된다고 해도 과언이 아니다”라고 설명했다.

포스코퓨처엠이 직원이 광양 전구체 공장에서 제조 공정을 확인하고 있다. (사진=포스코퓨처엠)

광양 전구체 공장은 총 10개의 생산 라인으로 구성됐다. 1개 라인당 2개의 반응기가 설치됐다. 포스코퓨처엠은 20개의 반응기에서 이뤄지는 반응 공정을 정밀하게 통제하기 위해 중앙운전실을 운용하고 있다.

중앙운전실은 10개가 넘는 대형 스크린에서 임직원들이 원료 투입량과 용액 흐름을 실시간으로 모니터링해 반응 공정을 감독한다. 반응 지표와 품질을 확인할 수 있는 유기적 시스템을 기반으로 10개 생산 라인을 동시에 관제할 수 있다.

포스코퓨처엠은 원료가 파이프라인을 타고 이동하는 방식으로 전구체 생산 공정 자동화를 구현했다. 작업자의 손이 닿지 않는 만큼 생산 수율을 높일 수 있다는 장점이 있다.

포스코퓨처엠은 광양 전구체 공장이 배터리 핵심 소재의 공급망 독립 계기가 될 것이라고 보고 있다. 한동수 포스코퓨처엠 광양양극소재실장은 “에코프로머티리얼즈에 이어 포스코퓨처엠도 전구체 자체 생산을 시작, 국내 기업이 만드는 물량이 크게 늘어나게 될 것”이라며 “국산 소재 시장의 양적 팽창이 일어나는 시작점”이라고 강조했다.

광양(전남)=

이호길 기자 eagles@etnews.com

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