[르포] 포스코그룹 미래소재 ‘심장’, 열기 가득한 광양 이차전지소재 콤플렉스

포스코퓨처엠 양극재 광양공장 중심
원료 조달 필바라리튬솔루션·HY클린메탈 한자리에
원료 경쟁력에 기술력 확보
권역별 공급망 강화 시기 효율적 대응

그룹이 광양시 율촌산업단지에 축구경기장 약 75개 규모로 조성한 이차전지소재 콤플렉스 전경. 사진 왼쪽부터 시계 방향으로 포스코퓨처엠, 포스코필바라리튬솔루션, 포스코HY클린메탈 공장이 자리잡고 있다. /포스코그룹

전라남도 광양으로 포스코그룹의 미래 먹거리 배터리 소재 공장들이 집결하고 있다. 세계 최대 제철소를 운용하며 익힌 인력과 설비 노하우가 집약 돼 있고 콤플렉스 내에서 각종 원료 조달까지 해결할 수 있다는 경쟁력 때문이다. 무더운 여름, 광양 율촌산업단지 내 포스코그룹의 '이차전지 소재 콤플렉스'는 밀려드는 주문에 맞춘 제품 생산과 공장 증설로 바쁘게 움직이고 있었다. 전기차 수요가 급증할 것으로 예상되면서 전지 소재에 대한 수요도 함께 확장되고 있는 탓이다. 건설현장과 공장은 제철소를 뺨치는 더운 열기로 가득하다.

장맛비가 잠시 그친 지난 20일 포스코그룹이 전라남도 광양에 조성하고 있는 포스코그룹의 '이차전지 콤플렉스' 조성 현장을 다녀왔다. 53만2000제곱미터(㎡), 축구경기장 약 75개 규모의 부지에는 포스코퓨처엠의 세계 최대 양극재 공장(단일공장 기준 연산 9만톤)을 비롯해 리튬을 생산하는 포스코필바라리튬솔루션, 리사이클링을 담당하는 포스코HY클린메탈이 자리 잡고 있다.

최욱 포스코퓨처엠 양극재생산부장이 양극재 광양공장에서 단입자 양극재 제품을 소개하고 있다. /포스코퓨처엠

◇ '마더팩토리' 포스코퓨처엠 양극재 광양공장
이차전지의 핵심 소재인 양극재는 포스코퓨처엠 광양 공장에서 생산된다. 연산 60kWh급의 전기차 약 100만대에 공급이 가능한 분량을 매년 생산하고, 현재 중간 소재 전구체도 5000톤을 생산하고 있다. 전구체 생산라인은 증설중이다.

양극재는 주요 원료를 '소성', 즉 가열해 이온화시키는 과정이 필요하다. 때문에 이날 방문한 공장 내부는 쇳물을 뽑는 제철소의 열기를 방불케 할 만큼 뜨거웠다. 리튬으로 양극재를 만드는 데에는 모든 과정을 거쳐 약 3일이 걸린다. 이물질이나 온도, 습도 관리도 품질에 영향을 주기 때문에 대부분의 공정은 자동화돼있다. 특히 샘플 추출부터 표본 분석까지 품질 분석까지도 자동화돼있다는 설명이다.

최욱 포스코퓨처엠 양극재 생산부장은 "1층부터 7층까지의 각 공정마다 샘플 채취 라인을 만들고, 이를 이송받아 분석하는 과정까지 모두 자동화돼있다"며 "포스코 차원의 품질관리나 통제 시스템 등 스마트 공정을 토대로 데이터에 따른 공정 자동화, 품질관리 자동화를 중점적으로 추진하고 있다"고 설명했다.

지난해 11월 준공된 광양 공장은 다양한 제품 포트폴리오를 갖췄다는 장점이 있다. 특히 광양공장은 전기차용 하이니켈 NCM(니켈·코발트·망간), NCA(니켈·코발트·알루미늄), NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄), 단입자 양극재 등 다양한 제품을 양산하고 있다. 이중 단입자 양극재는 여러 원료를 하나의 입자로 결합하는 특수 기술이 적용돼 열 안전성과 수명을 강화했다는 평가를 받고있다.

광양 공장은 그룹 원료 경쟁력과 스마트팩토리 및 공정 기술이 집약돼있어 글로벌 생산 시설의 '모델'로도 활용된다. 광양에 소재 사업이 모인 이유도 인력과 설비 노하우, 원료 운송이 편의성을 고려한 결과다. 광양 콤플렉스 내에서 원료를 조달할 수 있다는 점도 장점이다. 바로 옆 포스코필바라리튬솔루션이 리튬 4만3000톤을 생산한다. 광양공장의 양극재 생산에 필요한 양을 전부 내재화할 수 있다.

포스코퓨처엠 양극재 광양공장 내에 1만 2천톤의 원료와 제품을 저장할 수 있는 자동화창고 모습./포스코그룹

◇원료 조달 경쟁력…리튬부터 폐배터리서 나오는 각종 광물까지
포스코필바라리튬솔루션은 호주 리튬 광산 보유 기업과 포스코홀딩스의 합작 법인으로, 채굴한 리튬 정광으로 수산화 리튬을 만들어낸다. 공장을 짓고있는 단계지만 안정적인 광석 공급에 더해 포스코만의 제련 기술을 보유하고 있어 경쟁력이 뛰어나다는 설명이다.

이복형 포스코필바라리튬솔루션 경영기획실장은 "리스크를 분산시키기 위해 기존에 세계적으로 활용하던 공정과 포스코만의 공정라인을 각각 가동하고 있다"며 "2공장은 오는 10월 시운전을 예정하고 있고, 1공장은 지난해 11월 착공해 약 5개월 정도 완공 시점에 차이가 날 것으로 보인다"고 설명했다.

중국 화유코발트, GS에너지와 합작해 설립한 폐배터리 재활용 사업 자회사 포스코HY클린메탈도 원료 조달에 핵심 역할을 한다. 필바라 리튬솔루션 공장서 걸어서 15분이 채 안되는 거리에 자리잡고 있다.

지난 7월 준공이 완료된 이 공장에서는 현재 탄산리튬, 황산니켈 제품이 생산되고 있다. 가치를 다한 폐배터리를 수거해, 다시 자원으로 재활용하는 사업이다 보니 친환경 가치를 중시하는 유럽 시장 등에서의 주목이 기대된다.

송규영 포스코HY클린메탈 공장장은 "블랙파우더 형태의 폐배터리 부산물에서코발트, 니켈, 탄산리튬, 망간, 구리 등 유가금속을 최대한 뽑아내서 재활용하고 있다"며 "건식과 습식 기술을 모두 사용해 회수율이 높고, 페기물 잔류도 매우 적다"고 기술력을 강조했다.

손동기 포스코퓨처엠 양극내소재실장이 사업에 대해 소개하고 있다. /포스코그룹

◇친환경 미래소재 기업으로 탈바꿈…포스코그룹의 미래
포스코그룹은 철강에서 나아가 친환경 미래소재 기업으로 나아가겠다는 계획을 세우고, 배터리 소재 원료인 리튬 등 광물부터 양극재·음극재 생산, 폐 배터리에서 다시 광물을 뽑아내는 리사이클링까지 '풀 밸류체인'을 구축했다.

'제철'로 일어선 포스코그룹이 소재 사업을 주도하는 현 상황을 언뜻 의아하게 느낄 수 있다. 그러나 제철사업도 광물을 기반으로 하고, 이차전지 소재도 역시 광물에서 뽑아내야 한다는 공통점이 있다.

특히 최근 1년동안 소재 사업에서 성과가 가시화되면서 그룹 내 존재감은 더 커지고 있다. 포스코그룹은 글로벌 톱 수준의 철강 사업 경쟁력을 바탕으로, 미래 모빌리티와 에너지 사업의 중심으로 자리잡은 이차전지 소재 사업을 더욱 확장해나가겠다는 구상이다.

국내에서 주요 원료 광물을 조달하게 되면 중국에 대한 원료 가공 및 생산 의존도를 낮추고, 미국 인플레이션감축법이나 유럽 핵심원자재법 등 권역별 공급망 강화에 따른 규제에 효과적으로 대응할 수 있다. 이 때문에 포스코퓨처엠은 양극재 수요가 더 늘어날 것으로 보고, 그룹 차원의 두번째 콤플렉스 조성도 염두에 두고 있다.

손동기 포스코퓨처엠 양극소재실장은 "포스코그룹은 세계 유일의 풀 밸류체인을 구축한 이차전지 소재 기업으로, 수주가 지속되고 있어 이미 확보한 부지를 활용해 두번째 콤플렉스를 조성할 가능성도 높다"며 "글로벌 톱 티어로 나아가기 위해 노력할 것"이라고 밝혔다.