차세대 배터리 시장의 '게임 체인저'로 불리는 전고체 배터리 개발 경쟁이 불붙는 가운데, SK온이 핵심 승부수를 띄웠다. 대전 미래기술원에 '꿈의 배터리'를 생산하기 위한 전용 파일럿 플랜트를 전격 준공하고, 상용화 목표 시점을 기존 2030년에서 2029년으로 1년이나 앞당기며 기술에 대한 강한 자신감을 드러냈다.

 

SK온은 16일, 대전 유성구에 위치한 미래기술원 내에 약 4628㎡(약 1400평) 규모의 전고체 배터리 파일럿 플랜트 건설을 완료하고 본격적인 가동에 들어간다고 밝혔다. 파일럿 플랜트는 본격적인 양산에 앞서 고객사에게 제공할 시제품을 생산하고, 배터리의 성능과 품질, 안정성 등 모든 요소를 종합적으로 검증하는 핵심 시설이다. 미래 배터리 시장의 패권을 좌우할 기술의 요람이 마침내 문을 연 것이다.

 

이를 기념하기 위해 전날인 15일 열린 준공식에는 이석희 SK온 사장, 박기수 미래기술원장 등 SK온의 핵심 경영진과 기술진은 물론, 핵심 파트너사인 미국 솔리드파워의 안드레아스 마이어 한국 지사장 등 주요 인사들이 총출동해 자리를 빛냈다. 이는 지난해 솔리드파워와 파트너십을 체결한 이후 양사의 공동 연구 개발이 순항하고 있음을 보여주는 대목이다.

 

새롭게 가동을 시작한 이 플랜트에서 SK온은 폭발 및 화재 위험이 없어 궁극의 안전성을 자랑하는 황화물계 전고체 배터리 개발에 역량을 집중할 계획이다. 동시에, 일부 라인에서는 또 다른 차세대 배터리로 꼽히는 리튬 메탈 배터리 개발도 병행하며 기술 포트폴리오를 다각화한다.

 

SK온의 목표는 명확하다. 우선 1리터당 800와트시(Wh/ℓ)의 에너지 밀도를 구현하는 전고체 배터리를 2029년까지 상용화하고, 장기적으로는 에너지 밀도를 1000Wh/ℓ까지 끌어올려 전기차의 주행거리를 획기적으로 늘리겠다는 방침이다.

 

이러한 자신감의 배경에는 SK온이 수년간의 연구 끝에 확보한 독보적인 기술력이 자리 잡고 있다. SK온은 이번 파일럿 플랜트에 '온간등압프레스(WIP) 프리 기술'을 국내 최초로 적용했다. WIP 기술은 상온보다 높은 온도(25~100도)에서 전극에 균일한 압력을 가해 배터리 성능을 높이는 차세대 공정이지만, 생산성이 낮다는 치명적인 단점이 있었다.

 

하지만 SK온은 독자적인 셀 설계 공법과 일반 프레스 공정을 활용하는 역발상을 통해 이 문제를 해결했다. 배터리 소재 혼합 조건을 최적화해 내부 저항을 줄여 발열을 최소화하고, 전극과 고체 전해질의 접합성을 극대화해 계면 저항을 낮춤으로써 배터리의 수명과 안정성을 동시에 잡았다. 생산성은 높이고 성능은 극대화하는 '두 마리 토끼'를 모두 잡은 셈이다.

 

이석희 SK온 사장은 준공식에서 "이번 파일럿 플랜트 준공은 SK온이 어떠한 외부 환경 변화에도 흔들리지 않는 탄탄한 기업으로 도약하는 중요한 기반이 될 것"이라며, "전고체 배터리를 누구보다 한발 앞서 상용화하여 전기차 시대를 앞당기는 데 기여하겠다"고 포부를 밝혔다.