[사진 : LG화학 제공, LG화학이 꿈의 소재 탄소나노튜브를 1200톤 증설한다]

LG화학이 꿈의 소재로 불리는 탄소 나노튜브(Carbon Nanotube) 시장 공략에 적극 나선다.

LG화학은 27일 2021년 1분기까지 약 650억원을 투자해 여수공장에 탄소 나노튜브(CNT) 1200톤을 증설한다고 밝혔다.

증설이 완료되면 LG화학은 기존 500톤과 합쳐 총 1700톤의 생산능력을 확보하게 된다. 탄소 나노튜브는 전기와 열전도율이 구리 및 다이아몬드와 동일하고 강도는 철강의 100배에 달하는 차세대 신소재다. 기존의 소재를 훨씬 뛰어넘는 특성 때문에 배터리, 반도체, 자동차 부품, 항공기 동체 등에 폭넓게 쓰인다.

LG화학은 이번 증설 배경과 관련해 글로벌 전기차 시장 성장과 더불어 최근 리튬이온배터리의 양극 도전재 용도로 급성장하는 탄소 나노튜브 시장을 공략하기 위한 것이라고 밝혔다.

도전재는 전기 및 전자의 흐름을 돕는 소재로 소형 및 중대형 리튬이온배터리 전반의 첨가제로 쓰인다. 특히 니켈, 코발트, 망간 등의 활물질로 구성된 양극재 내에서 리튬이온의 전도도(Conductivity)를 높인다.

탄소 나노튜브를 양극 도전재로 사용하면 기존의 카본블랙 대비 약 10% 이상 높은 전도도를 구현해 도전재 사용량을 약 30% 줄이고 그 공간을 필요한 양극재로 더 채워 리튬이온배터리의 용량과 수명을 늘릴 수 있다.

이러한 특성 때문에 글로벌 전기차 시장을 중심으로 탄소 나노튜브 수요는 2019년 3000톤 규모에서 2024년 1만3000톤 규모로 연평균 34%의 폭발적인 성장세를 기록할 것으로 전망되고 있다.

특히 LG화학은 전기차 배터리 세계 시장 선도업체로 탄소 나노튜브를 리튬이온배터리에 적극 적용해 제품 경쟁력을 더욱 강화한다는 방침이다.

이와 함께 북미, 유럽, 중국 등 글로벌 IT소재 업체 및 완성차 업체를 대상으로 판매 규모를 점차 늘려나갈 계획이며 2022년에는 추가적인 증설도 검토할 예정이다.

◇독자 기술 기반 양산체제로 미래 시장 공략

이번 투자를 통해 LG화학은 석유화학 분야에서 추진 중인 차별화된 기술 기반의 제품구조 고도화 전략에 더욱 박차를 가할 수 있게 됐다.

LG화학은 2011년 탄소 나노튜브 독자 기술 개발을 위한 R&D에 본격 착수해 2013년 20톤 규모의 파일럿 양산 라인을 구축했다. 2014년에 전지용 소재 및 전도성 컴파운드 제품을 개발했고 현재 탄소 나노튜브 관련 분야에서만 약 250여건 이상의 특허를 보유하고 있다.

특히 자체 개발한 세계 최대 규모의 유동층 반응기를 통해 대량 생산체제를 구축, 기존의 분말 형태에서 고객이 사용하기 편한 압축 형태까지 다양한 탄소 나노튜브 제품을 통해 시장을 적극 공략하고 있다.

또한 발열 갱폼(Gang Form: 공사용 대형 거푸집), 고압 케이블 피복 내부의 반도전층, 건축용 고강도 콘크리트 등 탄소 나노튜브를 적용할 수 있는 다양한 신용도를 개발해 시장에 상용화시킬 계획이다.

노국래 석유화학사업본부장은 “글로벌 소재 경쟁에서 살아남기 위해서는 차별화된 기술력과 제품으로 시장을 선도해야 된다”며 “향후 탄소 나노튜브를 비롯해 차세대 고부가 소재 분야에서도 독자 기술 및 양산 경험을 바탕으로 압도적인 시장선도 업체가 될 것”이라고 말했다.

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