이 기사는 2022년 09월 01일 16:39 thebell 에 표출된 기사입니다.

현재 전기차 배터리 소재로 들어가는 음극재에는 주로 흑연이 활용되고 있다. 이론적으로 실리콘 음극재가 흑연 음극재보다 에너지 밀도 측면에서 10배가량 효율성이 높은 것으로 알려졌지만 배터리 부피 팽창, 수명 급감 등의 한계로 상용화에 어려움을 겪고 있다.

그러나 전체 음극재 시장에서 실리콘 음극재가 차지하는 비중이 2019년 3%에서 2025년 11%까지 확대될 것이란 전망이 나올 정도로 실리콘 음극재에 대한 기대치는 큰 상황이다. 그만큼 SK㈜의 사내독립기업(CIC)인 머티리얼즈CIC에 대해 거는 기대도 커지고 있다.

◇단독 법인에서 CIC로…투자·사업 분리

SK머티리얼즈㈜는 지난해 12월 각 소재 사업을 분할하며 지주사인 SK머티리얼즈홀딩스㈜로 전환했다. 세정·증착가스, 식각가스, 포토소재, 산업가스 등 각각의 주력 제품을 별도 사업자로 나눠 분리했다.

이후 지주사인 SK머티리얼즈홀딩스는 SK㈜에 흡수합병되며 SK㈜ 산하의 머티리얼즈CIC로 체제를 정비했다. 투자를 담당하는 머티리얼즈CIC 산하에 8개의 사업회사가 운영되는 체제다.

당시 회사가 밝힌 SK㈜ 머티리얼즈 체제 전환의 이유는 새로운 성장기반 구축이었다. 세정·증착가스, 산업가스 등 기존 가스 소재들은 반도체나 LCD 같은 제품의 공정 과정에서 발생하는 불순물을 제거하거나 증착하는 소재로 활용됐다. 기존 SK머티리얼즈의 핵심 고객사 역시 주로 반도체 사업자들이었다.



그러나 전기차 시장의 성장과 함께 배터리 소재에 대한 수요가 증가하는 상황에서 SK머티리얼즈는 실리콘 음극재를 앞세워 차세대 배터리 시장에 진입하기로 결정했다. 흑연 음극재를 앞세운 경쟁사를 따라잡을 방안으로 강점인 가스 소재를 활용하기로 한 것이다.

현재 머티리얼즈CIC 산하 8개 사업자 가운데 전기차용 배터리 사업에 연관된 곳은 SK스페셜티(구 SK머티리얼즈)와 SK머티리얼즈그룹14이다. 이외 사업자들은 SK쇼와덴코(식각가스), SK트리켐(프리커서), SK머티리얼즈퍼포먼스(포토소재), SK머티리얼즈에어플러스(산업가스), SK머티리얼즈리뉴텍(CO2), SK머티리얼즈JNC(OLED 소재) 등이다.

◇실리콘 음극재 상용화는 내년, 가스소재 배터리서도 빛 볼까

실리콘 음극재는 부피팽창 이슈 탓에 시장에서 검증을 받아야 하는 차세대 배터리 소재다. 그럼에도 머티리얼즈CIC는 국내에 대규모 공장 부지를 확보해 일찌감치 상용화 준비에 나선 상황이다.

머티리얼즈CIC는 부피팽창 문제를 해소하기 위해 미국 그룹14테크놀로지스와 손을 잡았다. 그룹14테크노로지스는 2015년 설립된 배터리 소재 회사로 실리콘 음극재 관련 기술 및 특허를 보유하고 있다. 다공성 탄소 지지체에 실리콘을 증착하는 방법을 통해 앞서 제기된 문제를 최소화했다.

머티리얼즈CIC가 그룹14과 함께 설립한 SK머티리얼즈그룹14은 부피팽창 이슈를 해소한 실리콘 음극재 제품을 내년에 상용화하는 것을 목표로 하고 있다. 현재 경북 상주에 연 2000톤 규모의 실리콘 음극재를 양산할 수 있는 부지를 확보했고, 2025년까지 생산능력(CAPA)을 연 1만톤까지 확대할 방침이다.



이 과정에서 필요한 증착가스는 머티리얼즈CIC 산하의 SK스페셜티가 담당한다. SK스페셜티의 주력 제품군 중 하나인 모노실란(SiH4)은 반도체·LCD 제조공정에서 실리콘 증착에 사용되는 특수가스다.

SK머티리얼즈그룹14는 SK스페셜티의 증착가스를 공급받아 장기간 고용량으로 활용할 수 있는 배터리 음극재를 상용화할 계획이다. 머티리얼즈CIC는 실리콘 음극재 라인 증설에 따라 모노실란 공장도 확대해 CAPA를 올해 4800톤 규모에서 2025년 1만3000톤 규모로 확대할 방침이다.

머티리얼즈CIC는 이러한 투자를 통해 2025년까지 전체 매출의 절반을 배터리 소재에서 창출하겠다는 목표도 세웠다. 2020년 기준 전체 1조원 매출 가운데 80% 이상을 반도체 가스소재에서 만들었다. 이제 시작 단계인 배터리 소재 사업을 2조3000억원 규모까지 키워 전체 매출 5조원을 달성하겠다는 계획이다.