상간남소송 ‘적자 터널’에서 벗어난 국내 배터리 3사가 ‘로봇용 배터리’를 차기 성장동력으로 보고 잰걸음을 하고 있다. 로봇 기술의 급속한 발달로 로봇용 배터리 수요가 빠르게 늘 것으로 예상될 뿐 아니라, 차세대 배터리로 꼽히는 전고체 배터리를 전기차에 적용하기 전 상용화를 시험할 무대로도 로봇이 적합하다는 판단 떄문이다. 국내 3사는 빠르면 2027년에서 2030년 전고체 배터리 양산에 돌입할 예정인데, 경제성과 생산 공정을 최적화하는 데에 성공하는지 여부가 성패를 가를 것으로 보인다.
9일 배터리 업계의 설명을 종합하면, 배터리 3사가 전고체배터리의 사용처로 ‘로봇’을 낙점한 데는 경제성 요인이 크게 작용하고 있다. 업계에서는 상용화 초기 전고체 배터리 가격이 리튬이온 배터리의 5~6배에 달할 것으로 추정하는데, 원 목표였던 전기차에 바로 투입하기에는 배터리 용량이 커 가격 부담에 대한 저항이 클 것으로 예상된다. 전고체 배터리란 배터리의 이온이 양극과 음극 사이로 오가는 일종의 ‘통로’인 전해질을 액체에서 고체로 바꿔 안전성·저장용량을 대폭 개선한 배터리를 말한다.
그러나 로봇은 상황이 다르다. 탑재되는 배터리 용량이 적고, 이에 완제품 가격에 미치는 영향도 적다. 미국 인공지능(AI) 로봇 개발사인 ‘피겨 AI’의 휴머노이드 로봇의 배터리 용량(5시간 지속)은 2.3킬로와트시(㎾h)로, 전기차 평균(65㎾h)과 약 28분의 1 수준이다. 전기차 가격 중 배터리 비용은 40%지만, 휴머노이드(테슬라 옵티머스 로봇 기준)의 배터리팩은 전체 원가의 2%로 추정된다.
업계는 로봇 시장이 전고체배터리의 ‘규모의 경제’를 이끌 수요처가 될 수 있다고 보고 있다. SNE리서치는 전 세계 휴머노이드 로봇용 배터리 탑재량이 2030년 1.37기가와트시(GWh)에서 2035년 17.67GWh, 2040년 138.3GWh로 증가할 것으로 전망했다. 이 중 전고체 배터리 탑재량은 2030년 0.04GWh, 2035년 5.65GWh, 2040년 76.1GWh로 추정된다. 전고체 배터리의 비중이 미미하게 출발해 2040년에는 절반 수준까지 커질 것으로 보는 셈이다.
배터리 3사는 전고체 배터리에 다른 전략을 취하고 있다. 삼성SDI는 빠른 전고체 배터리 양산으로 시장 선점 전략을 목표로 한다. 3사 중 가장 빠른 2027년 하반기를 양산 시점으로 잡고, 올해 하반기에는 휴머노이드용 표본 공급을 진행할 예정이다. LG에너지솔루션은 로봇 고객사에 기존의 원통형 배터리(2170 배터리)를 공급하면서 향후 이를 전고체 배터리로 전환해 나갈 것으로 보인다. 2029년 양산을 목표로 하는 SK온은 리튬이온 배터리 생산 공정에 전고체 배터리 플랫폼 적용 가능성을 확인하는 등 상품·가격 경쟁력을 높이는 데 주력하고 있다.
전고체배터리가 상용화하려면 경제성과 양산성 두 가지 과제를 모두 해결해야 한다. 당장 높은 소재 비용을 어떻게 줄이느냐가 관건이다. 현재 전고체 배터리의 전해질로 사용되는 황화물계 전해질 가격은 ㎏당 1500~1800달러(약 211만~253만원) 수준이다. 반면 삼원계 배터리에 사용되는 액체 전해질의 가격은 중국에서 ㎏당 30위안(약 6260원)으로, 단순 ㎏당 가격 비교로 340~400배 수준의 차이다.
대량 생산을 위한 생산 공정 조건 최적화 과정도 필요하다. 고체 전해질은 조금만 들떠도 빈 곳이 생겨 양극과 전해질의 접촉이 불완전해질 수 있다. 이 경우 두 물질의 경계면에서 이온 이동을 방해하는 ‘계면 저항’이 커진다. 해법은 양극과 전해질의 접촉면을 최대한 고르게 만들고 밀착 상태를 유지하는 것이지만 이를 대형 셀에서도 균일하게 구현하면서 양산성을 확보하기는 쉽지 않다.
한 배터리 업계 관계자는 “연구개발 단계의 소형 셀에서 구현된 성능을 대형 양산 셀에서도 구현하려면 공정 전반의 안정화가 중요하다”며 “생산 전반의 공정 조건을 정교하게 최적화하는 데 집중하고 있다”고 말했다. 이어 “값이 더 싼 소재를 실제 적용할 수 있는지, 더 낮은 가격에 공급할 수 있는 업체가 있는지 계속 살피고 있다”고 말했다.
이란이 호르무즈 해협 통항과 관련한 오만과의 합의가 “최종 단계에 가까워졌다”며 ‘전쟁 피해 배상’·‘역내 미군 철수’ 등 6가지를 해협 재개방의 조건으로 미국에 제시했다. 지난 6월 체결됐다가 결국 파기된 종전 양해각서(MOU)에 담긴 요구를 해협 재개방이라는 단일 의제의 조건으로 내건 것이다. 미국은 아직 별다른 반응을 내놓지 않고 있지만, 수용이 어려운 조건인 만큼 호르무즈 해협 재개방까지는 난항이 예상된다.
아바스 아라그치 이란 외교장관은 8일(현지시간) “이란과 오만이 호르무즈 해협의 새로운 해상 항로에 대한 최종 합의에 매우 근접했다”고 발표했다고 이란 국영 IRNA통신이 보도했다. 그는 해당 합의가 ‘임시 항로’에 한한 것임을 강조한 뒤 호르무즈 해협의 재개방에 대해서는 “다른 조건들이 충족돼야 한다”고 말했다.
이란 혁명수비대(IRGC) 사르다르 모헤비 대변인도 아라그치 장관의 발언을 재확인하며 “호르무즈 해협 재개방은 오만과 진행 중인 (해협 통항 관련) 협상과는 아무 관련이 없다. 전적으로 미국의 조건 수용에 달려있다”고 밝혔다.
구체적인 해협 재개방 조건은 같은 날 모하마드 바게르 최고국가안보회의(SNSC) 사무총장을 통해 제시됐다. 그는 미국의 대이란 해상 봉쇄 종료와 경제 제재 해제, 동결 자산 반환, 전쟁 피해 배상을 요구했다. 또한 이란 및 역내 이란 동맹 세력에 대한 위협·공격 중단, 이란 주변 지역에서 미군 철수도 포함됐다.
미국은 이란의 6가지 조건에 대해 별다른 입장을 밝히지 않고 있다. 다만 J D 밴스 부통령은 이날 폭스뉴스에 “우리는 아직 게임(협상) 한가운데에 있다”며 협상이 여전히 진행 중이라는 점을 강조했다. 그러면서 “지난 며칠 동안 이란과 협상에서 일부 진전이 있었다”며 “미국은 분쟁 이전과 같은 수준의 석유·가스가 페르시아만에서 계속 공급될 것을 기대하며, 이란도 그렇게 하겠다고 밝혔다”고 주장했다.
미국이 이란의 조건을 받아들이기는 쉽지 않다. 요구 사항 자체가 새로운 것도 아니다. 지난 6월 체결됐다가 양측이 무력 충돌하면서 무산된 종전 양해각서(MOU)에도 거의 같은 내용이 포함됐는데, 이는 핵 프로그램 관련 문제까지 포함한 포괄적 협상의 조건이었다.
그런데 이번에는 같은 요구를 호르무즈 해협 재개방이란 단일 의제의 전제 조건으로 내밀었다. 미국에 더 큰 양보를 압박한 셈이다. 뉴욕타임스(NYT)는 “이란이 미국이 수용하기 어려운 조건을 공식적으로 내걸면서 호르무즈 재개방 협상이 더 복잡해졌다”고 평가했다.
리처드 와이츠 북대서양조약기구(나토) 국방대학 선임연구원은 “제재 등 일부 사안에 대해선 유연성을 발휘할 여지가 있지만 전쟁 배상금 지급 같은 요구는 미국이 받아들일 수 없다”며 “미국으로서도 매우 어려운 상황”이라고 알자지라에 말했다.
한편 미국이 이란과의 전쟁 과정에서 고고도미사일방어체계(사드) 요격 미사일·공격용 장거리 미사일 등 핵심 무기를 위험 수준까지 소진했다는 보도가 잇따르면서 관련 논란은 계속되고 있다.
도널드 트럼프 대통령은 무기 재고 등 관련 정보를 언론에 흘린 사람을 색출하라고 지시했다고 WSJ가 지난 7일 보도했다. 그는 해당 보도가 ‘이란 정권을 고무시키고 미국의 대이란 핵 협상력을 약화시킨다’는 불만을 토로한 것으로 전해졌다.
전력 약화에 대한 우려가 안팎으로 커지는 가운데 무기 확보를 위한 미 정부의 움직임도 빨라지고 있다. 워싱턴포스트는 미 국방부가 지난 5일 방산업체들에 “더 빠르고 공격적인 납품 일정·생산량 증대 계획을 3주 이내에 제출하라”고 압박했다고 전했다. NYT에 따르면 미군이 현재 보유 중인 패트리엇 미사일은 1700발이 채 되지 않으며, 현재 속도로는 재고 보충에 2년이 걸릴 전망이다.

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