친환경 차세대 배터리로 비상하다

(주)그리너지

지난 2월 16일, 여주시는 ㈜그리너지와 차세대 이차전지 제조시설 건립 및 이차전지 밸류체인 조성을 위한 투자양해각서(MOU)를 체결했다. 이로써 그리너지는 2024년까지 여주 점동면에 1,000억 원을 투자해 차세대 이차 전지 제조시설을 건립할 계획이다. 여주시와 함께 새로운 미래를 그려나갈 그리너지를 만나본다.

글. 조인숙 사진제공. 그리너지

K-배터리 대표주자, 여주와 함께 미래로

지난 2월 16일, 여주시는 차세대 이차전지 제조업체인 ㈜그리너지와 투자양해각서를 체결했다. 오는 2024년까지 여주시 점동면에 1,000억 원을 투자해 차세대 이차전지 제조시설을 건립 및 이차전지 밸류체인 조성한다는 내용이다. 여주시는 이를 통해 여주지역 고용 창출 및 지역경제 활성화를 기대하고 있다. 아울러 여주시와 경기도는 ㈜그리너지에 대한 행정적 지원 및 이차전지 협력 업체 유치 등 이차전지 밸류체인 조성을 위해 노력할 계획이다.

이번 협약을 위해 여주시와 경기도는 K-배터리 신소재 기술기업 유치를 위해 적극적인 유치 활동을 전개해왔다. 지난해 4월부터는 ‘투자유치 전략 합동회의’를 열고 ㈜그리너지 서울 본사와 충주 제조공장을 직접 찾아가 관계자들을 만나고, 팸투어와 연석회의를 통해 적정 부지를 소개하는 등 적극적인 유치 활동을 펼쳐왔다.

이충우 여주시장은 “여주시는 대한민국 ‘기회수도’ 경기도에서 ㈜그리너지와 함께 행복한 미래 도시 여주를 만들기 위해 노력할 것이며, ㈜그리너지가 K-이차전지 분야에서 세계적인 글로벌기업으로 도약할 수 있도록 적극 지원하겠다”는 포부를 밝혔다.

여주시는 ㈜그리너지를 시작으로 이차전지 신소재 분야의 핵심기술을 보유한 협력기업을 지속적으로 유치해 경기 동부지역을 K-배터리 혁신생태계로 구축할 계획이다.

그리너지 방성용 대표

환경과 성능까지 두 마리 토끼를 잡다

“20년간 현대차, 테슬라, 애플 등에서 전기차 개발 업무를 담당했습니다. 특히 애플의 전기차 타이탄 프로젝트 담당자로 근무하던 중 LTO(Lithium Titanate Oxide)¹⁾배터리의 우수성을 알게 됐죠. 환경오염, 인체 유해성 등 여러 단점이 있는 기존 납산전지와 카드뮴 배터리를 대체할 수 있겠단 생각에 2017년 2월에 그리너지를 설립했습니다.”

방성용 대표가 이끄는 ㈜그리너지는 현재 LTO 배터리 기술로 유럽과 미국 시장에서 돌풍을 일으키고 있다. 특허받은 내부 특수 연결구조를 적용한 리튬 티타늄산화물인 LTO 배터리 기술을 바탕으로 각종 애플리케이션(Application)에 최적화된 이차전지 솔루션을 제공하고 있다.

서울 가산디지털단지에는 본사가, 충주 공장에는 연 4만 셀 규모의 양산 Pilot 생산라인 및 시설을 갖추고 있다. 또한 미국 보스턴에 배터리셀 선행 개발 연구소, 미국 실리콘밸리 산호세에 기술영업 사무소를 운영하며 글로벌 오피스도 운영하고 있다.

1) 리튬탄산화물 배터리

이충우 여주시장과 김동연 경기도지사가 그리너지의 신축 공장 조감도를 확인하고 있다

세계 최초 파우치형 LTO 배터리 양산

전기자동차에서 중요한 배터리는 크게 양극재, 음극재, 전해액, 분리막으로 이루어져 있다. 양극재 재료에 따라 배터리 종류가 달라지는데, 현재 삼원계 배터리(NCA, NCM)²⁾와 LFP(Lithium iron phosphate battery)³⁾ 배터리가 가장 많이 사용되고 있다. 두 종류 모두 전해질이 액체로, 온도 변화에 따라 배터리의 팽창 혹은 누액으로 인한 손상 가능성이 있고, 저온에서는 성능이 떨어진다.

LTO 배터리는 기존의 이차전지와 양극재는 같지만, 음극재를 흑연이 아닌 타이테니트로 구성한다. 그 때문에 상대적으로 에너지 밀도는 낮지만, 고속 충전과 저온에서의 성능이 우수하며, 발화 위험이 없는 고안전성 배터리다. 영하 30도에서도 충전이 가능하고 400도 이하의 온도에서는 불이 나지 않는다.

아울러 성능은 3배로 강해지고 충전시간은 10분의 1로 짧아졌으며 배터리 수명은 7배 길어졌다.

그리너지가 바로 이 LTO 배터리를 생산하는 국내 유일의 기업이며, 현재 글로벌 LTO 배터리 양산 기업 중 가장 높은 에너지 밀도를 자랑하고 있다. 또한 그리너지는 전해질, 음극재 화학 조합 및 품질 확보를 위한 다양한 공정상의 기술력도 보유하고 있다.

그리너지가 개발한 LTO 배터리는 전기차나 스마트기기는 물론, 안정성과 저온 성능, 높은 출력, 가혹 환경 사용 및 장수명을 요구하는 군수, 해양, 철도, 선박, 중장비, ESS, 동계 모빌리티 분야에 다양하게 적용될 수 있다. 특히 북유럽 지역에서 주목받고 있어 가혹 환경 및 특수목적용 배터리 시장에도 집중하고 있다.

2) NCA: 니켈&코발트&알루미늄으로 구성된 배터리로 주로 원통형 배터리에 많이 사용한다 / NCM: 니켈&코발트&망간으로 구성된 배터리

3) 리튬인산철로 구성된 배터리. 재료 수급이 쉽고 가격이 저렴하지만 철을 사용해 무거워 전기차에는 일반적으로 사용하지 않았다.

(왼쪽) 충주 양산 Pilot 공장 / (오늘쪽) 여주 신축 공장 조감도

여주시와 함께 그릴 친환경 에너지의 미래

그리너지의 LTO 배터리의 파우치형 설계와 성능 고도화 관련 특허는 10건이 넘는다. 그리너지의 기술력과 성장 가능성을 알아본 벤처투자자들은 124억 원을 투자했다. 지난 1월 미국 라스베이거스에서 열린 CES⁴⁾2023(Consumer Electronics Show; 국제전자제품박람회)에서는 환경 부담을 크게 줄인 점을 인정받아 지속가능&친환경 에너지 분야에서 혁신상도 받았다.

“다양한 배터리팩 및 BMS 개발 프로젝트를 통해 양산 기술력을 확보했고, 다양한 공급사와의 협력 관계를 구축하고 있습니다. 또한 B2B^5), B2G⁶⁾시장만이 아닌 아웃도어 캠핑용 휴대배터리인 파워팩 제품을 통한 B2C⁷⁾ 시장 진출도 시작했습니다. 저가형 에너지셀을 요구하는 고객사들의 요청에 맞춰 LFP 배터리 양산과 전고체 배터리⁸⁾ 개발도 진행하고 있습니다.”

하나의 모습이 아닌, 매일 새로운 것에 도전하고자 하는 방성용 대표. 그가 그리는 그리너지의 모습은 배터리팩과 BMS(Battery Management System; 배터리 제어 시스템)⁹⁾까지 포함한 배터리 토탈 솔루션 제공 회사다. 경기 동부지역을 K-배터리 혁신 생태계로 조성하겠다는 여주시의 비전이 인상적이었다는 방 대표. 때문에 여주시와의 협약이 새로운 전환점이 될 것으로 기대하고 있다.

“여주시가 글로벌 이차전지 시장의 메카로서 세계 속에 우뚝 서는 그날까지 지역 경제 활성화에 적극 앞장서겠습니다. 여주시민 여러분의 많은 격려와 응원을 부탁드립니다. 그리너지 임직원 일동은 최선의 노력을 다할 것을 약속드립니다.”

4) 미국 소비자 기술협회가 주관하는 세계 최대 규모의 ICT 융합 전시회다. 매년 1월 미국 라스베이거스에서 열리고 있다.

5) 기업과 기업 간 거래를 말하며 ‘Business to Business’의 약자다.

6) 기업과 정부 간 거래를 말하며 ‘Business to Government’의 약자다.

7) 기업과 소비자 간의 거래를 말하며 ‘Business to Consumer’의 약자다.

8) 배터리 양극과 음극 사이의 전해질이 고체로 된 배터리다.

9) 배터리의 충전, 방전, 배터리 잔량 등을 확인하고 과충전과 과방전 제어 등을 관리하는 시스템이다..

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