“초격차·탈중국으로 K-배터리 부활”…배터리 3사, 인터배터리서 ‘에너지 주도권’ 정조준

역대 최대 규모, K-배터리 원팀 결집
배터리 3사, ESS·AI·휴머노이드 등 ‘초격차 기술’ 선보여
열 차단·고밀도 ‘CTP 솔루션’
로봇·UAM 이끄는 차세대 배터리
전고체부터 액침냉각까지 안전 혁신
비중국 공급망으로 에너지 안보 강화

사진=김영호 기자 rladudgh2349@donga.com

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전쟁 장기화와 공급망 위기라는 파고가 전 세계를 덮친 가운데, 에너지 주도권은 국가 경쟁력을 넘어 에너지 안보의 핵심으로 부상했다. 에너지 산업의 핵심 분야인 배터리 업계의 대형 박람회 ‘인터배터리 2026’이 역대 최대 규모로 개최되며, 정부와 업계가 ‘K-배터리 원팀’으로 뭉쳤다.

이번 전시는 ‘초격차 기술’로 요약된다. 모듈을 생략해 에너지 밀도를 높인 △CTP(Cell to Pack) 기술, 저온 성능을 개선한 △한국형 LFP, 그리고 화재와 정전 등 비상 상황에 대응하는 △안전 기술이 그 핵심이다. 특히 전기차 시장의 일시적 정체(캐즘)를 돌파할 새로운 수익원으로 인공지능(AI) 데이터센터 및 전력망용 에너지저장장치(ESS) 솔루션을 선보이며, 독보적인 기술력으로 K-배터리만의 우위를 점하겠다는 포부를 엿볼 수 있었다.

엄기천 한국배터리산업협회장. 사진=김영호 기자 rladudgh2349@donga.com

11일 서울 강남구 코엑스(COEX)에서 개막한 ‘인터배터리 2026’에는 14개국 667개 기업이 참여해 5280개 부스를 꾸렸다. 현장은 이른 아침부터 많은 관람객이 몰렸다. 이날 개막식에 참여한 엄기천 한국배터리산업협회장(포스코퓨처엠 대표)은 “(인터배터리는) 글로벌 배터리 산업의 현재와 미래를 조망하는 대표 플랫폼으로 자리 잡았다”고 말했다.

엄기천 한국배터리산업협회장은 “셀과 소재·부품·장비 기업이 하나 돼 공급망 리스크를 ‘K배터리 원팀’으로 극복해야 한다”며 “협회가 기업과 정부 사이에서 산업 경쟁력 강화 방안을 마련하겠다”고 말했다. 

문신학 산업통상자원부 차관. 사진=김영호 기자 rladudgh2349@donga.com

문신학 산업통상자원부 차관은 “이번 행사를 통해 K-배터리 기술력을 전 세계에 알리고 글로벌 협력을 강화하길 기대한다”며 “배터리 산업은 세계 최고 수준의 경쟁력을 유지해야 할 한국의 미래 먹거리”라고 강조했다. 

이번 전시회를 대표하는 3대 키워드는 △인공지능(AI) △안전 △공급망(Supply Chain)이었다. 특히 여러 전시장에서 중국을 앞지를 수 있는 차세대 배터리 기술로 여겨지는 ‘전고체 배터리’를 선보였다.

● 배터리 기술에 부는 AI 바람 “배터리, 피지컬 AI의 심장으로”

사진=김민범 기자 mbkim@donga.com

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전시장에서 가장 먼저 관람객의 눈길을 사로잡은 곳은 참가업체 중 최대 규모의 부스를 꾸린 삼성SDI였다. 삼성SDI는 ‘AI thinks, Battery enables(AI의 상상, 배터리가 현실로)’라는 슬로건을 내걸고 배터리가 AI 시대의 핵심 인프라임을 강조했다.

가장 화제를 모은 것은 휴머노이드 로봇 등 ‘피지컬 AI’용으로 개발 중인 파우치형 전고체 배터리 샘플 공개였다. 로봇에 사용되는 배터리는 작으면서도 순간적인 힘에 대응할 수 있는 고출력과 긴 사용 시간을 모두 충족해야 한다. 삼성SDI는 이를 목표로 한 파우치형 각형 및 전고체 배터리 프리즘스택(PrismStack)과 솔리드스택(SolidStack)의 샘플을 최초 공개했다.

둘은 각형과 전고체의 강점인 안전성과 높은 에너지 출력·밀도를 구현하는 설계 기술을 강조하기 위한 브랜드다. 현재 삼성SDI가 미국에 등록한 각형 배터리 관련 특허가 약 1200건으로, 전고체 배터리 특허도 약 1100건이다. 국내 기업 가운데 가장 많은 수치다.

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부스 중앙에 위치한 ‘인사이드 AI’ 존은 실제 IT 기업의 데이터센터를 연상시키는 연출로 구성됐다. 이곳에서는 무정전 전원장치(UPS)용 배터리 ‘U8A1’이 탑재된 모형이 전시됐다. 각형 폼팩터에 LMO(리튬망간산화물) 소재를 적용한 이 제품은 기존 대비 공간 효율이 33%까지 개선됐으며, 정전 시뿐만 아니라 운영 중에도 전체 전력을 안정화하는 기능을 갖췄다.

해당 부스 뒤편에는 BBU용 고출력 배터리도 공개됐다. 데이터센터 서버 내 설치되는 BBU는 정전 상황에서 즉시 전력을 공급해 데이터 소실을 막는 역할을 한다. 삼성SDI는 “하이니켈 NCA 양극재와 SCN 음극재를 도입해 고출력을 구현했다”며 “초고출력·고용량 배터리를 서버와 직접 연결해 전력 피크 시 빠르고 즉각적인 대응이 가능하다”고 설명했다.

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특히 주목받은 기술은 삼성SDI가 공개한 ESS용 화재 예방 소프트웨어 ‘삼성 배터리 인텔리전스(SBI)’였다. SBI는 AI 기반의 배터리 건강 진단 시스템으로, 국내외 1400여 개 ESS를 실시간 추적하며 학습한 배터리 분석 기술이다. 분석 데이터를 산출하는 수준을 넘어 자체 개발한 ‘상태 진단 지표’로 노화 속도의 편차나 출력 안정성 등 운영 품질까지 평가하는 것이 특징이다.

함께 공개된 삼성SDI의 ESS 솔루션인 ‘SBB(Samsung Battery Box)’에는 SBI와 3중 화재 예방 시스템이 적용된 모듈 시스템이 관심을 끌었다. 삼성SDI는 오는 10월부터 SBB 1.5 제품에 SBI를 우선 도입하고, 이후 전 제품군으로 확대해 나갈 예정이다.

● 더 안전해진 배터리, “화재·정전에도 끄떡없어”

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이번 전시회의 중심 키워드 중 하나는 전기차였다. 전년도 주춤하던 전기차 보급이 올해 다시 본격 궤도에 오르며 배터리 안전 문제는 시장 신뢰를 좌우하는 요소로 떠오르고 있다.

SK온은 ‘차세대 에너지 시대를 열다(Unlock the Next Energy)’라는 테마로 리딩 테크, 코어 테크, 퓨처 테크의 3개 구역을 선보였다. 부스에서 이목을 끈 것은 퓨처 테크 존의 ‘액침냉각 팩’이다. SK엔무브와 공동 개발한 이 기술은 절연 액체 속에 배터리 셀을 담가 온도를 일정하게 유지하는 방식으로 화재 위험을 낮추는 기술이다. 이 기술은 극저온과 고온 환경에서도 배터리 성능과 수명을 유지한다. SK온은 이를 데이터센터, 선박, 도심 항공 모빌리티(UAM) 등으로 확장하는 방안을 검토 중이다.

현장 한 켠에는 SK온과 제네시스가 협업한 GV60 마그마 차량도 전시됐다. 해당 차량에는 니켈 함량을 88%~90% 수준까지 높인 NCM 파우치형 배터리 셀이 탑재돼 고성능을 구현했다.

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이어지는 코어 테크 존에서는 배터리 패키징 기술인 CTP(Cell To Pack) 기술이 소개됐다. ‘파우치 CTP’는 에너지 밀도를 높이면서도 제조 원가 절감을 목표로 한 기술이다. 열전이 차단 기술을 적용해 특정 셀에 문제가 발생해도 주변으로 열이 확산되는 것을 억제하는 구조가 특징이다.

함께 공개된 ‘파우치 통합 각형 팩’은 파우치 셀을 알루미늄 각형 케이스로 감싼 형태로, 각형 구조와 파우치 셀의 설계 유연성을 결합한 모델이다. 외부 충격 대응성과 차량 설계 대응성을 동시에 고려했다. 냉각 효율을 높인 ‘대면적 냉각기술 CTP’도 전시됐다. 셀의 넓은 면에 냉각 플레이트를 붙이는 방식으로 기존 하단 냉각 방식보다 냉각 성능이 개선됐다는 설명이다.

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LG에너지솔루션 또한 전고체 배터리를 전면에 내세우며 ‘안전성·공간 효율·고출력’의 3대 키워드를 강조했다.

우선 LG에너지솔루션은 시장 특성에 맞춘 ‘투트랙’ 전고체 전략을 제시했다. 대량 생산과 양산 안정성이 중요한 전기차 시장에는 기존 리튬이온 배터리 공정 및 소재 기술을 활용한 ‘흑연계 전고체’를 적용한다는 계획이다.

반면 공간 제약이 큰 휴머노이드 로봇이나 UAM(도심항공교통) 시장에는 음극재를 없앤 ‘무음극계 전고체’를 2030년까지 우선 적용한다는 전략이다.

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유튜버 궤도가 LG에너지솔루션 부스에서 설명을 듣고 있다. 사진=김영호 기자 rladudgh2349@donga.com

부스 가운데 마련된 데이터센터 존에서는 AI 데이터센터용 UPS 및 BBU(배터리 백업 유닛) 배터리 셀이 공개됐다. 두 배터리는 정전이나 화재 등 긴급 상황에서 데이터 손실을 막기 위한 비상 전원을 공급한다. 전시장 끝에는 비상전원 시스템 작동을 체험할 수 있는 ‘정전 체험관’도 마련됐다.

맞은편에는 ‘인터배터리 어워즈 2026’ 배터리 부문 수상작인 전력망용 ESS 솔루션 ‘JF2 DC LINK 5.0’도 전시됐다. JF2는 LFP 기반 ESS 배터리로 화재 안전성과 에너지 밀도 개선을 목표로 한 모델이다. 기존 모듈 구조에서 일체형 구조로 전환해 에너지 밀도를 높인 것이 특징이다.

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전시장 한 켠에서는 CES 2026에서 공개된 LG전자의 클로이드(CLOiD)가 관람객을 맞이했다. 휴머노이드 로봇의 안정적인 장시간 운용을 위해 LG에너지솔루션 배터리 기술을 접목했다. 공장 및 물류 현장에서 활용되는 AI 기반 물류 로봇(AMR) ‘베이로보틱스 카티100(Carti100)’에는 장시간 운용이 가능한 배터리 솔루션이 적용됐다.

이날 소개된 기술 중 주목할 만한 것은 ‘바이폴라 배터리’도 있었다. 집전체당 1종류의 전극을 사용하는 기존 배터리와 달리, 집전체의 양면에 2종류의 전극을 적용해 배터리 밀도를 높인 기술이다. 같은 800V 시스템을 구성하더라도 셀 개수는 216개에서 8개까지 현저히 줄일 수 있었으며, 부피 또한 절반 가까이 줄일 수 있었다. 현장에는 이 기술이 접목된 바이폴라 서브팩도 전시돼 이목을 집중시켰다.

● 공급망 국산화 본격 착수 “비중국화 공급망 전략”

고려아연 김기준 부사장이 LFP 양극재에 관해 설명하고 있다. 사진=김영호 기자 rladudgh2349@donga.com

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미·중 갈등과 자원 무기화 속에서 K-배터리의 지속 가능성과 관련해 공급망 다변화도 주요 화두로 제시됐다.

엘앤에프는 ‘리딩 더 퓨처’를 주제로 대형 부스를 운영하며 비중국화 공급망 전략을 소개했다. 특히 황산니켈·전구체·동박 등의 생산 과정을 보여주는 디오라마가 전시장 중앙에 설치됐다.

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전시의 주요 내용 가운데 하나는 2026년 하반기 양산을 목표로 한 ‘비중국화 LFP 양극재’였다. 그동안 국내 업계는 LFP 양극재 원료 일부를 중국에 의존해 왔으나, 엘앤에프는 이번에 공개한 ‘Fe2O3(산화철) 적용 공법’을 통해 원료 공급망 다변화를 추진하고 있다고 설명했다.

여기에 폐배터리 재활용 소재를 포함한 ‘순환 공급망(Circular Supply Network)’ 시스템도 소개됐다. 원재료 조달부터 생산, 재활용까지 이어지는 순환 구조를 통해 공급망 안정성을 높이겠다는 전략이다.

김영호 기자 rladudgh2349@donga.com