이 기사는 2024년 03월 25일 13:08 thebell 에 표출된 기사입니다.

2015년 코스닥에 상장한 씨아이에스(CIS)가 지금까지 시가총액이 가장 높았던 시점은 2021년이다. 그해 전고체 소재 사업에 진출하기 위해 설립한 자회사 씨아이솔리드에 대한 기대감으로 주가가 2만원대로 치솟았다. 전고체라는 키워드가 2차전지 밸류체인 내 기업의 밸류에이션에 얼마나 영향을 미치는지를 보여주는 사례이기도 하다.

올해는 씨아이에스가 다시 한번 전고체 사업을 재정비하고 연구·개발(R&D)에 박차를 가하는 해가 될 것으로 보인다. 지난 1월 씨아이솔리드를 흡수합병해 전고체 배터리용 전극 장비 사업화에 더 속도를 내기로 했다. 동시에 LFP(리튬인산철) 시장을 겨냥한 건식 장비도 개발 중이다. 현재 수주 급증에 안주하지 않고 미래 먹거리 확보에 적극적으로 나서고 있는 셈이다.

◇'꿈의 배터리' 전고체용 전극 장비 개발, 시장 선점

전기자동차 배터리 시장의 기술 로드맵은 리튬·이온 배터리를 넘어 전고체까지 나와 있다. 현재 시장의 주류는 리튬·이온 배터리지만, 업계에선 이르면 2027년부터 전고체 상용화가 이뤄질 것으로 예상하고 있다. 전고체는 현재 널리 쓰이는 리튬·이온 배터리에 적용되는 액체 형태 전해질이 고체로 바뀐 것이다. 온도 변화나 외부 충격에 따른 화재·폭발 위험성이 있는 액체 전해질의 단점을 보완한 차세대 제품이다.

씨아이에스가 씨아이솔리드를 품은 것도 전고체 전극 장비 사업 역량을 강화하기 위해서다. 씨아이에스는 전고체용 전극 공정 장비를 개발해 왔고, 씨아이솔리드는 전고체 배터리 핵심 소재인 고체 전해질을 생산해 왔는데 양사의 R&D 역량을 하나로 합쳐 사업화 시점을 앞당기겠다는 구상이다. 현재 씨아이솔리드의 전고체 소재 생산라인을 씨아이에스 3공장으로 이관해 파일럿 생산라인 구축 작업을 진행 중이다.

전고체 배터리용 전극 장비는 기존 코터(Coater)와 롤프레스(Calender)의 기능이 하나가 된 새로운 모델이 될 것으로 보인다. 현재는 믹싱 장비에서 양극과 음극 활물질, 도전재, 바인더를 용매와 함께 섞어 액체 상태의 슬러리로 만든 후 집전체에 도포해 코터와 롤프레스가 각각 코팅·건조, 압연하는 과정을 거친다. 그렇기 때문에 지금은 습식 코터가 쓰이고 있으나 전고체 배터리를 만들 때는 용매 없이 고체 형태의 슬러리를 바로 집전체에 올려 코팅과 압착을 한 번에 해야 한다.

결국 배터리 제조공정은 지금의 습식에서 건식으로 발전하는 수순을 거친다. 씨아이에스는 이에 맞춰 건식 코터 개발을 진행 중이다. 또 현재는 습식에서 건식 코터로 넘어가기 전인 과도기라고 보고, '하이브리드 코터'(Hybrid Coater)로 시장점유율 확대에 나선다는 그림을 그리고 있다. 전고체 배터리 시대 개막 전 습식부터 건식까지 전극장비 라인업을 모두 갖춰 시장에 대응한다는 청사진이다. 하이브리드 코터는 액체 상태의 슬러리를 건조할 때 기존 열풍 방식만이 아니라 중간중간 레이저를 쏘아 건조속도를 획기적으로 높인 것이다.

하이브리드 코터도 지난해 에스에프에이(SFA)의 인수를 계기로 SFA의 레이저 기술을 접목해 6개월여 만에 개발을 완료했듯이, 전극 장비 분야에서 탄탄한 원천 기술을 활용해 차세대 배터리용 전극 장비 개발에도 속도를 낼 것이란 기대감이 업계에서 나오고 있다.


◇LFP용 건식 장비 사업화 추진

씨아이에스는 전고체용 장비만 아니라 LFP 배터리 생산 공정용 건식 장비도 개발하며 제품 라인업을 넓히고 있다. 현재 국내 배터리 3사(LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI)는 중국 시장을 공략하기 위해 LFP 배터리를 개발 중인데, 중국 업체의 저가형 배터리와 차별성을 두기 위해 생산라인에 건식 공정을 도입하기로 했다. 씨아이에스 같은 전극 공정 장비 업체가 건식 장비 개발로 뒷받침을 해줘야 한다는 얘기다.

씨아이에스 관계자는 "기존에 납품되고 있는 코터는 습식이라 (국내 배터리사들의 LFP 배터리 생산에 쓰일 코터는) 기존 장비에서 변형돼야 한다. 현재 LFP용 건식 코터 장비를 개발 중"이라며 "리튬이온배터리의 효율 향상이나 미래 전고체 배터리를 위해서도 건식 코터는 반드시 필요하다"고 설명했다.

이 밖에도 모회사 SFA가 가진 기술을 이식해 기존 전극 장비를 고도화하고 있다. 대표적으로 SFA의 PdM(예지보전시스템)을 기존 장비에 이식해 장비의 고장 예측·사전 정비 유도 시스템을 장착하는 것을 추진 중이다. 이러면 배터리 제조사가 생산성을 끌어올릴 수 있을 뿐 아니라 설비 관리도 더 효율적으로 할 수 있게 된다. 글로벌 전극 장비 시장에 내세울 차별화된 경쟁력이 될 것으로 회사 측은 기대하고 있다.

씨아이에스 측은 "2022년 말 최초로 건식 장비를 고객사에 납품한 이력도 있고, 지난해 전고체와 LFP 배터리용 건식 코터 개발 국책과제 총괄기관으로 선정됐을 만큼 이 분야에서 가능성을 높게 평가받고 있다"며 "아직 전 세계적으로 건식 코터를 양산하는 업체는 없다. 씨아이에스가 선도적인 기술로 시장을 점유해 나갈 것"이라고 덧붙였다.