이상영 포스코케미칼 광양공장장이 증설 중인 3단계 공사 현황을 설명하고 있다. [사진 제공 = 포스코케미칼]

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"양극재 공정은 원료를 한 번에 많이 넣어 제품을 빠르게 만드는 게 핵심입니다. 포스코케미칼 광양공장은 2018년 대비 생산효율성을 91% 증가시킨 세계 최고 수준의 스마트 팩토리입니다." 전라남도 광양 율촌산단에 도착하면 약 5만평 터에 건설된 포스코케미칼의 양극재 공장이 모습을 드러낸다. 지난 13일 방문한 양극재 광양공장에서는 K배터리의 성능과 안정성, 가격 등에서 가장 큰 비중을 차지하는 하이니켈 양극재가 만들어지고 있었다.

양극재 광양공장은 LG에너지솔루션과 GM의 합작사 얼티엄셀즈 등에 공급하는 하이니켈 NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄) 양극재를 주력 제품으로 생산한다. NCMA 양극재는 1회 충전 시 500㎞ 이상 주행이 가능하고 안정성이 높아 2022년부터 출시가 예상되는 3세대 전기차 배터리에 탑재되는 소재다.

광양공장은 원재료는 니켈, 코발트, 망간 등이 혼합된 전구체를 들여와 열처리를 통해 양극활물질로 만드는 공장이다. 배터리사가 원하는 사이즈와 물성으로 입자를 소성하는 게 중요하다. 이날 광양공장에서는 A4용지 크기의 상자에 티라미수 케이크처럼 담긴 양극재들이 분당 42㎜씩 수백 도에 달하는 생산라인을 움직이며 소성되고 있었다. 원료 투입에서 생산 완료까지 소요되는 시간은 총 48시간에 달한다.

무엇보다 품질분석실의 '에어슈팅'이 인상 깊다. 에어슈팅은 생산 공장과 품질분석실을 강한 공기압력이 흐르는 파이프라인으로 연결해, 제조 현장에서 채취한 제품 샘플 캡슐을 초당 5m의 속도로 빠르게 이송하는 방식이다. 축구장 20개 크기의 공장에서 무작위로 추출한 제품은 30초 이내면 분석실에 도착한다. 연구원들은 샘플 성분을 실시간으로 데이터화하고, 공정과 품질 개선에 활용한다.

양극재 광양공장은 현재 1·2단계 공장을 통해 3만t의 생산능력을 갖췄다. 향후 3·4단계 공장 증설을 통해 2023년부터 연 9만t 생산체제를 가동하게 된다. 양극재 9만t은 전기차 배터리 약 100만대에 활용될 수 있는 양이다. 이미 광양공장 한쪽 터에 3·4공장 증설이 한창이었다. 포스코케미칼은 향후 미국, 유럽, 중국 등에도 11만t까지 신속한 투자를 단행해 연산 27만t의 글로벌 생산체제 구축을 추진한다.

포스코케미칼은 추가 증설을 통해 2025년 27만t, 2030년 세계 1위 수준인 40만t까지 확대할 계획이다. 2025년까지 국내에 16만t 양산체제를 완성하고, 해외도 11만t까지 투자해 연산 27만t의 글로벌 생산체제 구축을 추진한다. 우선 1500억원을 투입해 유럽에 양극재 생산공장을 건설한다.

[광양 = 최근도 기자]

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