이 기사는 2024년 03월 26일 14:46 thebell 에 표출된 기사입니다.

리튬 2차전지의 제품력은 높은 에너지 밀도와 입·출력 파워, 안정성, 수명, 경제성 등에 좌우된다. 탈철 공정은 이 중 '안정성'을 담당한다. 2차전지 내 금속 이물질을 제거해 배터리 화제 가능성을 줄이고 2차전지 수율을 높이는 필수적인 공정 중 하나다.

대보마그네틱은 탈철 공정에 필요한 전자석탈철기(EMF, Electro Magnetic Filter)를 제조한다. 전 세계에서 유일하게 습식 EMF를 제조할 수 있는 기술력도 갖췄다. EMF 수요는 2차전지 성능 고도화와 함께 음·양극재를 넘어 전구체, 셀 라인으로 확대되고 있다. 대보마그네틱은 EMF 원리를 활용해 고순도의 리튬소재를 생산하는 신사업에도 속도를 내고 있다.

◇'10억분의 1' 미세공정, 습식 EMF 입지 '굳건'

대보마그네틱은 1991년 세계 최초로 비철금속 선별기를 상용화했다. 2007년 삼성SDI와 건식 EMF를 국산화하면서 본격 성장궤도에 올랐다. 이전까지 일본 기업이 독점하고 있던 EMF 개발에 성공하면서 삼성SDI, LG화학, 에코프로, 비야디(BYD) 등을 주요 고객사로 확보했다.

EMF는 2차전지 소재에 함유된 철(Fe)을 PPB 단위(Parts Per Billon, 10억분의 1미량의 농도 측정 단위)까지 제거할 수 있는 자력 선별기다. 2차전지에 철 등 금속 이물질이 유입되면 주요 발화 원인이 된다. 탈철 공정을 통해 배터리 화재 가능성을 줄이고 수율 개선과 안정성을 확보할 수 있다.

EMF 작동 원리는 2차전지 소재를 높은 곳에서 스테인리스 원통 내부로 떨어뜨리면 소재가 격자형으로 쌓인 자기장이 형성된 스크린(필터)를 통과한다. 이때 소재는 아래로 떨어지고 철은 스크린에 달라붙으며 소재와 철이 분리되는 원리다. 자기장의 모양과 크기, 스크린의 간격과 굵기, 극의 개수와 분포 등이 자기학 이론에 맞게 제작돼야 해 정교한 작업이 필요하다.

대보마그네틱은 전세계에서 유일하게 습식 EMF를 제조하는 기업이기도 하다. EMF는 분말 형태의 소재를 탈철하는 건식 EMF와 슬러리(Slurry, 액체와 고체 상태 혼합물) 상태의 소재를 탈철하는 습식 EMF으로 나뉜다. 습식 EMF의 경우 한층 고품질 소재를 생산할 수 있지만 그만큼 고도의 기술력이 요구된다.

대보마그네틱 관계자는 "분말 소재를 이미 한차례 탈철한 슬러리 상태에서 극소량 철 성분을 재탈철하는데 니켈, 코발트 등 자성 물질이 섞여 있어 고도의 기술력이 필요하다"며 "대부분 업체가 건식을 사용하지만 슬러리 상태에서 입도 크기와 단체 분리가 필요없는 습식을 추가로 사용해 고품질 제품을 생산하려는 수요가 있다"고 말했다.

EMF 시장은 2차전지 수요와 직접적으로 연관돼 점차 커지는 추세다. 특히 미국 IRA법안 통과와 유럽 RMA(원자재법안) 통과 움직임으로 국내 2차전지 부품 제조사들의 추가 수주 증가 가능성이 높아지고 있다. 특히 EMF는 리튬인산철(LFP) 배터리와 폐배터리 시장에도 적용이 가능해질 것으로 전망돼 장래가 유망한 업종으로 꼽힌다.

최근 탈철 적용 공정이 양극재와 음극재를 넘어 전구체, 셀 라인 등으로 확대되고 있다는 점도 기회다. 특히 셀 생산 라인엔 습식 EMF 장비가 필요한데 이 장비 판가는 1억원 수준으로 건식 EMF 장비 대비 이익 기여도가 높아 수익성 개선에 보탬이 될 것으로 분석된다.


◇2차전지 소재 임가공 사업 박차, 비중 1.1%→13.3% 확대

대보마그네틱은 2차전지 소재 임가공 사업을 신규 먹거리로 점찍었다. 2차전지의 핵심 소재인 리튬(수산화리튬과 탄산리튬)을 건조, 분쇄, 탈철, 포장해 고순도의 리튬으로 재가공하는 기술력 확보가 배경이다. 특히 수산화리튬의 경우 유수수산화리튬뿐 아니라 무수수산화리튬까지 제조 가능한 역량을 갖췄다. 무수수산화리튬은 수분 함량을 제로에 가깝게 만든 리튬으로 유수수산화리튬보다 부피가 작고 성능이 좋지만 그만큼 가격도 비싸다.

대보마그네틱은 연간 10만톤(t) 규모 2차전지 소재 생산능력(CAPA) 확보를 목표로 하고 있다. 2021년 4월 충북 음성에 8000톤(t) 2차전지 소재 임가공 공장을 지었다. 2022년 8월과 2023년 1월 각 85억원, 130억원 등 총 215억원을 투자해 연간 3만5000톤(t) 규모 생산능력을 확보했다. 또한 전방 산업의 상황에 따라 유동적으로 추가 증설을 계획하고 있다고 대보마그네틱 측은 전했다.

대표 제품은 △원료나 반제품에 함유된 철을 선별 회수하는 '서스펜디드 자력 선별기(Suspended Magnetic Separator Model, SSEM)', △식품 철분 제거에 최적화된 '격자형 자력선별기(Great Magnetic Separator)', △알루미늄, 구리 등 비철금속을 동시에 선별하는 '비철금속 선별기(Non-ferrous Metal Separator)', △컨베이어벨트 보호를 위해 금속 발견시 신호를 주는 '금속검출기(Metal Detector)' 등이다.

2차전지 임가공 소재사업부의 매출 비중은 2021년 1.1%(5억원 규모)에서 지난해 13%(53억원) 수준으로 올라섰다. 급격한 성장세엔 대보마그네틱이 2022년 10월 약 30억원을 투자해 중국 현지법인 '대보 뉴에너지 머티리얼즈(DAEBO NEW ENERGY MATERIALS(WUXI) CO.,LTD)' 지분 100%를 취득하면서 사업을 확장한 영향도 있다.