LG화학, 탄소나노튜브 4공장 착공…배터리 소재 키운다

전기·열 전도율 높고, 강도 철의 100배 소재

여수 1~3공장 이어 생산량 두 배 이상 확대

車 부품 소재 등 새로운 시장 개척 TF 출범

[서울=뉴시스] LG화학의 탄소나노튜브(CNT) 개발팀 연구원들이 생산된 제품을 살펴보고 있다. (사진=LG화학 제공) 2023.05.31 [email protected]

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[서울=뉴시스]유희석 기자 = LG화학이 충남 대산에서 2025년 완공 목표로 탄소나노튜브(CNT) 4공장 공사를 시작했다고 31일 밝혔다. CNT는 전기·열 전도율이 구리·다이아몬드와 같지만 강도는 철강의 100배에 이르는 차세대 소재다. 전기차 배터리와 반도체 트레이 등에 주로 사용된다. 

LG화학은 전남 여수에 CNT 1~3공장을 운영 중이다. 4공장이 가동을 시작하면 기존 2900톤이었던 생산량이 6100톤으로 두 배 이상 늘게 된다. LG화학은 2017년 500톤 규모의 CNT 1공장을 처음 가동했으며, 2020년대 들어 시장 확대에 따라 매년 공장을 증설하고 있다.

LG화학이 생산한 CNT는 배터리 자회사 LG에너지솔루션을 포함한 배터리 업체에 양극 도전재 용도로 공급된다. 양극 도전재란 전기·전자의 흐름을 돕는 소재로 리튬이온배터리 전반의 첨가제로 쓰인다. 특히 니켈·코발트·망간(NCM) 등의 활물질로 구성된 양극재 내에서 리튬이온의 전도도를 높여 충·방전 효율을 증가시키는 역할을 한다.

CNT를 양극 도전재로 사용하면 기존의 카본블랙 대비 10% 이상 높은 전도도를 구현해 도전재 사용량을 30% 줄이고, 그만큼을 양극재로 더 채워 배터리의 용량과 수명을 크게 늘릴 수 있다. 또 음극재 및 리튬황·전고체 배터리와 같은 차세대 전지 분야에서도 CNT가 주력 도전재로 검토되고 있다.

업계에 따르면 전기차 배터리용 CNT는 2030년 3조원 규모의 시장으로 성장할 것으로 전망된다. 전체적인 글로벌 CNT 수요는 지난해 1만4000톤 규모에서 2030년 9만5000톤 규모로 연평균 30% 수준의 성장세가 예상된다. 

LG화학은 CNT 시장 확대를 위해 노력하고 있다. 지난 1월 새로운 CNT 용도 개발을 위한 TF(태스크포스)도 출범했다. 최근에는 CNT를 첨가해 금속을 대체할 수 있는 정전도장 플라스틱을 만들어 일본 미쓰비시 자동차 3종의 프런트 펜더(휀다)에 공급했으며, 국내 완성차 업체에 전자파 차폐 흡수 용도로 CNT를 보내고 있다.

노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 "국내 최대 규모의 CNT 생산능력과 우수한 품질로 전지 소재 분야에서 확고한 경쟁 우위를 선점하고 잠재력이 큰 신시장도 적극적으로 개척해 나갈 것"이라고 말했다.

한편 LG화학은 2011년 CNT 독자기술 개발을 위한 연구개발에 착수해 2013년 20톤 규모의 파일럿 라인을 구축했으며, 2014년에 전도성 컴파운드 및 전지용 제품 개발 등을 시작으로 현재까지 총 300여건의 관련 특허를 보유하고 있다.


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