포스코케미칼 광양 양극재공장. [포스코케미칼 제공]

[헤럴드경제=원호연 기자] 포스코그룹이 차세대 전기차 배터리에 들어갈 저(低)코발트 NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄) 양극재 개발에 나섰다. 희소 금속인 코발트의 비중을 낮춰 배터리 원가를 낮추고 중국에 대한 원료 의존을 탈피해 미국의 인플레이션 감축법안(IRA) 등 통상 규제를 돌파하기 위해서다.

19일 포스코홀딩스에 따르면 포스코홀딩스 산하 미래기술연구원은 최근 코발트 비중을 낮추고 수명을 늘린 NCMA 양극재 개발에 착수했다. 현재 연구 초기 단계로 코발트의 비중을 얼마나 낮출 수 있을지 기술적 가능성을 탐색하는 단계로 알려졌다. 낮아지는 코발트 비중에 따라 니켈, 망간, 알루미늄 등 다른 원료의 비중이 달라지며 이에 따라 배터리의 수명을 얼마나 늘릴 수 있을지도 가늠할 수 있을 것으로 보인다. 기초적인 기술연구가 이뤄지면 상용화 개발은 포스코케미칼이 맡을 예정이다.

코발트는 리튬이온 배터리 양극재의 핵심 원료로, 배터리 충·방전 과정에서 구조를 안정적으로 유지시켜 배터리 수명과 에너지 밀도를 높여주는 역할을 한다. 문제는 코발트가 가격 변동성이 높다는 점이다. 게다가 지난 2020년 t당 2만8500달러(LME 기준) 수준이던 코발트 가격은 지난 1분기 말 8만2700달러까지 치솟았다. 세계 경제침체 우려가 제기되면서 4만9000달러 수준으로 하락했지만 시장 상황에 따라 가격이 오를 여지는 있다.

코발트의 가격 변동성이 큰 것은 지리적으로 콩고민주공화국에 거의 대부분이 분포돼 있기 때문이다. 현재 중국 투자자들이 콩고 광산의 약 70%를 점유하고 있는 데다 광석을 배터리에 적합한 형태로 가공하는 정제산업도 중국이 80%를 통제하고 있다. 콩고민주공화국 내 정치적 상황이나 중국 기업의 가격정책에 따라 코발트 가격이 치솟을 가능성이 크다. 한국 역시 지난 상반기 1억3000만달러 규모의 코발트 수입량 중 81%가량을 중국 기업으로부터 들여올 정도로 의존도가 높다.

LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 국내 배터리3사는 점차 증가하는 배터리 원가를 낮추기 위해 최근 앞다퉈 기존에 15% 수준이던 코발트 함량을 5% 내외로 낮춘 저 코발트 배터리 생산에 박차를 가하고 있다. 포스코케미칼을 통해 이들 배터리업체에 양극재를 공급해야 하는 포스코그룹으로서는 코발트 함량을 낮추면서도 안정성을 높인 양극재 소재 개발에 나설 수밖에 없다.

미-중 갈등에 따라 배터리 소재에서도 중국에 대한 견제가 커지는 점도 양극재 중 코발트의 비중을 낮춰야 하는 이유 중 하나다.

최근 미국 정부는 배터리 핵심 광물을 일정 비율 이상 미국 또는 미국과 자유무역협정(FTA)을 맺은 국가에서 채굴한 배터리를 탑재한 전기차에 대해서만 세액공제 혜택을 제공하기로 한 인플레이션 감축법안(IRA)을 통과시켰다. 이 법안에 따르면 중국 의존도가 높은 코발트 비중을 낮추지 않은 배터리를 탑재한 전기차는 보조금 혜택을 받을 가능성이 작아진다.

특히 제너럴모터스(GM)와 LG에너지솔루션의 합작사인 얼티엄셀즈에 2025년까지 양극재 13조7696억원 규모의 양극재를 공급해야 하는 포스코케미칼로선 저코발트 양극재 개발이 필수적이다.

포스코케미칼 관계자는 “최근 광양공장 내에 연간 4만5000t 규모의 전구체(니켈·코발트·망간 혼합물) 생산설비 증설을 결정하는 등 적극적인 투자를 통해 2025년까지 전구체 내재화율 64%를 달성, 양극재 소재의 내재화율을 높여나갈 것”이라고 밝혔다.