국정자원 화재로 ‘배터리 안전’ 다시 도마에…각형·LFP로 눈 돌리는 이유

최근 발생한 국가정보자원관리원 화재를 비롯해 크고 작은 배터리 사고가 잇따르면서 배터리 안전성 문제가 소비자들은 물론 관련 업계에서도 최대 관심사로 떠올랐다.

공교롭게도 이번 국정자원의 무정전전원장치(UPS) 배터리 화재뿐만 아니라 2022년 카카오 먹통 사태를 초래한 성남 판교 SK C&C 데이터센터 화재 현장에 있던 배터리 역시 파우치형 삼원계 배터리로 파악되면서 각형, 원통형, 파우치형 등 ‘배터리 삼총사’ 중에 파우치형을 주력으로 삼고 있는 해당 제조사들이 특히 발 빠르게 움직이는 모습이다.

외부 충격이나 발열에 따른 화재 위험에서 상대적으로 안전하다고 평가받는 각형과 리튬인산철(LFP)로의 기술 전환이 속도를 낼 것이란 분석이 나온다.

9일 업계에 따르면 국정자원 화재 이후 배터리 업계는 당국의 조사 상황을 예의주시하고 있다.

이번 화재는 2014년 납품된 파우치형 NCM(니켈·코발트·망간) 리튬이온 배터리를 탑재한 UPS에서 시작됐고, 2022년 화재는 외부 전기설비 이상으로 발생한 불씨가 파우치형 리튬이온 삼원계 배터리에 옮겨붙어 사고가 커졌다.

형태로 나눌 때 각형 배터리가 주력인 중국 업체들과 달리 한국에선 안전성은 다소 떨어지지만 얇고 가벼워 제조 과정에서 가공이 쉽고, 효율적인 공간 활용으로 에너지 밀도를 높인 파우치형 배터리가 강세다. 국내 배터리 제조사들이 LFP보다 삼원계 NCM 개발에 힘을 쏟아온 것도 같은 맥락이다.

최근 들어 이런 기류에 변화가 감지된다. 전기차 캐즘(일시적 수요 정체)이 장기화 국면에 접어들면서 주요 고객사인 글로벌 완성차 업계가 주행거리와 배터리 성능 못지않게 화재 안전성과 가격 경쟁력을 따지기 시작했기 때문이다.

안전성이 높은 LFP를 각형으로 만들어 세계 시장을 장악한 CATL, BYD 등 중국 업체들의 공세도 매섭다.

시장조사업체 SNE리서치가 지난 6월 발간한 보고서에 따르면 전기차에 탑재된 배터리 가운데 각형 비중은 2021년 전체의 59%에서 지난해에는 77%까지 확대됐다. 반면 파우치형 비중은 같은 기간 25%에서 13%로 줄었다.

국내 배터리 업계가 각형과 LFP 배터리 기술 개발 및 도입 경쟁에 본격적으로 뛰어든 배경이다.

각형 분야에선 2011년 울산 공장에서 처음 각형 배터리를 양산한 삼성SDI가 가장 앞선 기술력을 보유하고 있다고 알려져 있다. 그간 주로 파우치형 개발에 공을 들여온 LG에너지솔루션과 SK온은 글로벌 추세에 발맞춰 각형과 원통형 사업 비중을 확대하는 중이다.

박철완 서정대 스마트자동차학과 교수는 “설계나 기술력 등 다른 변수가 동일하다고 가정할 때 물리적 충격에 따른 저항성이 떨어지는 파우치형보다 금속 캔을 포장재로 쓰는 각형 배터리가 변형이나 화재 등 위험으로부터 상대적으로 안전한 건 사실”이라며 “각형 배터리 분야에서 이미 저만치 앞서 있는 중국 업체들과의 수주 경쟁에서 얼마나 글로벌 점유율을 지켜낼 수 있을지가 국내 업체 앞에 놓인 당면 과제”라고 말했다.