[르포] LG화학의 전기차 배터리 심장부 '오창공장'을 가다

[오창(충북)=아주경제 이미경 기자] 지난 12일 대전 대덕연구단지에서 버스를 타고 30여분 달려 도착한 LG화학 충북 창원 '오창테크노파크'. 깨끗하고 널찍한 공장 주변은 빽빽히 심어진 나무와 호숫가를 배경으로 한 대학 캠퍼스를 연상시켰다.

이곳 오창 공장에서 생산되는 전기차용 리튬 배터리는 현재 현대기아차 아반떼, 포르테, 소나타 하이브리드카, GM 볼트 등에 공급되고 있다. 연간 850만셀이라는 세계 최대규모의 대량 생산라인을 갖추고 있는 이곳에서 하루에만 아반떼 하이브리드카 1000대 이상에 탑재할 수 있는 배터리가 생산된다.

LG화학은 지난해 7월 오창테크노파크에 전기차용 배터리 공장 착공을 시작해 올해 6월 5만7000㎡(1만7000평) 규모의 1개 동 건설을 완료해 본격적인 생산에 들어갔다. 첫번째 전기차 배터리 공장 바로 옆에는 연면적 6만7000㎡(2만평) 규모의 두번째 공장을 짓고 있다. 

또한 미국 미시건주 홀랜드 공장도 2013년까지 3억 달러를 투자해 연간 2000만셀의 생산능력을 갖추고 있다. 이는 국내외를 합칠 경우에 현재 생산규모의 약 10배인 연간 8000만셀의 생산능력을 갖추게 된다.

이는 아반떼 하이브리드 기준으로 연간 550만대 이상, 전기차 '볼트 기준으로는 35만대 이상에 적용될 수 있는 물량이다. LG화학은 대규모 생산능력을 바탕으로 전세계 전기차용 배터리 시장의 20% 이상을 차지할 계획이다.

중대형전지 사업담당 함재경 전무는 "세계 각국에서 전기차 육성 정책을 적극 펼치고 있는데다 LG화학은 성능 및 안정성 면에서 독보적인 기술력을 갖춘 것은 물론 규모의 경제를 실현하고 있어 향후 전기차 배터리 시장을 선도하는데 유리한 입지를 선점했다"고 강조했다.

LG화학은 전기자동차용 배터리 분야에서 오는 2015년까지 3조원의 매출 달성이 가능할 것으로 내다보고 있다. 

사진: LG화학 오창 전기차 배터리 공장 직원들이 생산된 제품을 살펴보고 있는 모습.

사진: 세계 최대규모의 LG화학 오창 전기차 배터리 공장의 생산라인 모습.

◆ 기술과 경험이 '경쟁력'…경쟁사들 선도

2차전지 생산라인 내부에 들어가려면 방진복을 입고 마스크를 쓴 뒤 에어 샤워룸을 통과해야만 한다. 이는 2차전지 생산 공장 내부에 불순물은 물론 습도를 2% 미만 수준으로 유지해야 하기 때문.

전기차 배터리 제조공정은 전극, 조립, 활성화 공정 등 크게 세 부분으로 나뉘어 진행되고 있었다. 전극공정은 배터리의 양극, 음극을 만들고, 조립공정은 전극, 분리막을 쌓아서 말아 알루미늄 시트로 포장하는 공정이다.

마지막으로 활성화 공정은 배터리를 충방전하고 숙성시켜 배터리의 역할을 제대로 할 수 있도록 만들어주는 공정이다.

중대형 전지 생산담당 김현철 수석 부장은 "이같은 공정은 지난 10년 이상의 소형 리튬이온 배터리를 양산하면서 축적한 경험과 전기차용 리튬이온 배터리 생산 시설을 구축하며 노하우를 쌓은 것이 바탕이 된 것"이라며 "가장 중요한 전극 제조공정에 있어 경쟁사 대비 30% 이상 뛰어난 생산효율을 갖추는 등 세계 최고의 생산성을 확보했다"고 강조했다. 

LG화학의 2차전지 배터리 경쟁력을 높인 것은 경험 뿐이 아니라 독보적인 기술력도 뒷받침됐다. LG화학은 1995년부터 본격적인 리튬이온 배터리 연구개발에 착수해 1997년에 시제품 양산에 성공했으며 1999년에 국내 최초로 대량 생산에 돌입했다.

경쟁사인 일본기업들이 전기차용으로 니켈수소전지에 집중할 때 LG화학은 미국에 리튬이온 배터리 연구법인을 세우는 등 전기자동차용 배터리의 본격적인 연구개발에 착수해 기술력을 키워왔다.

김명환 배터리연구소장은 "전기차용 리튬이온 배터리의 경우 특허를 획득한 안전성 강화 분리막(SRS)을 통해 안정성을 확보했다"라며 "자체적으로 소재를 생산해 내재화할 수 있는 역량을 갖추고 원가 측면에서 가격경쟁력을 갖추는 등 화학회사로서의 장점을 두루 활용했다"고 설명했다.

현재 LG화학은 연구소를 중심으로 차세대 배터리 개발에 연구개발(R&D) 역량을 집중하고 있다. 일례로 주행거리는 3배로 늘리고 원가는 3분의 1로 줄이는 획기적인 전기차용 리튬이온 배터리 개발이 진행되고 있다.

아울러 올해 배터리 관련 연구인력 채용규모를 작년 대비 2배 이상 늘렸으며 차세대 배터리 관련 R&D분야에만 500억원 이상을 투자하고 있다. 현재 연구인력은 1000여명으로 26%가 박사, 74%는 석사출신으로 구성돼있다. 여성연구원도 24%를 차지하고 있다.

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