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[Tech 스토리] '화재 막아라'...K-배터리, 안정성 강화한 신공법 속속 등장

기사입력 : 2025년02월02일 07:00

최종수정 : 2025년02월02일 07:00

'꿈의 배터리' 전고체, 2030년 이후 상용화
'Z 스태킹' 공법으로 전기차 화재 위험 축소
연구개발 투자로 핵심 기술개발 선도해야

기업들의 신기술 개발은 지속 가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술의 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 예측해볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)한' 기술 이야기를 술술 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 김아영 기자 = 지난해 8월 인천 청라의 한 아파트에서 발생한 전기차 화재 이후 시민들은 전기차 안전에 대한 불안감이 커지고 있습니다. 전기차 화재의 원인은 대부분 '배터리'에서 시작됩니다.

전기차에는 리튬이온배터리가 주로 탑재되는데 이 배터리는 수천개의 셀로 이뤄졌습니다. 분리막을 기점으로 양극재와 음극재가 나눠집니다. 하지만 이 분리막이 손상될 경우 화재가 발생해 급격한 온도 상승이 일어납니다. 뜨거운 열은 근처 다른 셀로 순식간에 전달돼 수 초 만에 배터리 온도가 1000도를 넘기도 합니다. 아직까지는 열폭주 현상을 막을 뾰족한 방법은 없는 상황이지만, K-배터리 기업은 어떻게 해서든지 화재 위험을 낮추기 위해 노력 중입니다.

◆ 전고체 상용화 2030년 이후 예상…'Z스태킹'으로 화재 예방

국내 배터리 관련 기업들은 전기차 화재를 막기 위한 기술 개발에 집중하고 있습니다.

'꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리가 대표적입니다. 전고체 배터리는 배터리 양극과 음극 사이의 전해질이 액체가 아닌 고체로 된 차세대 이차전지(충전해서 반영구적으로 사용하는 전지)입니다. 전해질이 고체이기 때문에 충격에 의한 누액 위험이 없고, 인화성 물질이 포함되지 않아 발화 가능성이 낮아 상대적으로 안전합니다.

현재 국내외에서 전고체 배터리 개발이 한창 진행 중이지만, 실제 적용은 2030년 이후가 될 것으로 예상됩니다.

Z폴딩 방식의 스태킹 공법 [사진=SK온]

이에 국내 배터리 기업들은 안정성을 강화한 새로운 공법 개발도 병행했습니다. 'Z스태킹 공법'입니다.

스태킹은 양극, 음극, 분리막 등 배터리 소재를 차례로 적층하는 공정입니다. 전극 정렬 문제 등에 따른 화재 발생 가능성이 높다는 것이 단점입니다. 하지만 Z스태킹은 분리막을 자르지 않고 알파벳 Z 형태로 분리막 안에 양극과 음극을 번갈아 적층합니다. 발화성물질인 전해액이 주입되더라도 양·음극이 직접 만나지 않아 분리막 밀림 현상을 최소화하고 화재 발생 가능성을 줄일 수 있는 핵심 기술로 평가받습니다.

◆ Z스태킹 제품 상용화 확대…신제품 개발 투자 확대돼야

국내 배터리 기업들은 Z 스태킹 공법을 적용한 배터리를 만들고 있습니다.

LG에너지솔루션은 파우치 셀 제조에 자체 특허 공법인 라미네이션&스태킹(L&S)을 적용했었습니다. L&S는 전극에 분리막을 붙여 쌓아 올리는 공법을 의미합니다. L&S 방식은 배터리 내부 공간을 효율화할 수 있으며 생산성이 높다는 장점이 있습니다. 하지만 분리막과 전극의 정렬이 어긋날 수 있고 이로 인한 화재 위험성도 있습니다.

이에 L&S 공법에 Z스태킹 방식을 더해 어드밴스드 Z-스태킹(AZS)을 개발했습니다. 해당 공법은 기존보다 빠른 속도로 배터리를 제조할 수 있으면서도 더 안전한 배터리를 만들 기술이라는 게 회사 측의 설명입니다.

LG에너지솔루션은 AZS 공법으로 생산가동률도 크게 올렸습니다. 통상적으로 평균 생산가동률은 70%를 넘기 어려운데, 현대차그룹과의 합작 공장(JV)인 HLI그린파워는 지난해 8월 가동률이 83% 수준으로 알려졌습니다. LG에너지솔루션은 현대자동차 등 국내외 완성차업계와 협력해 AZS 기반 배터리를 개발·공급하고 상용화에 속도를 낼 방침입니다.

SK온도 2019년 배터리 안전성을 높이기 위해 지그재그 형태의 분리막 사이로 양극과 음극을 교차 적층하는 Z폴딩 공법을 독자적으로 확보했습니다. SK온은 이 기술이 적용된 NCM9배터리로 미국 에디슨 어워즈 'EV 배터리 향상' 부문을 수상하기도 했습니다.

삼성SDI도 Z스태킹 공법을 배터리 제품에 적용하고 있습니다.

국내 배터리 기업들이 전기차 화재 예방을 위해 다양한 시도를 하고 있습니다. 신공법인 Z스태킹이 등장한 것도 연구개발 덕분입니다.

중국과 일본에서도 새로운 배터리 개발을 위해 막대한 자금을 투입하는 등 공격적인 행보를 보이고 있습니다. 국가 차원의 지원도 상당합니다.

결국 차세대 배터리 시장에서 경쟁 우위를 갖추기 위해선 안전과 성능 두 마리 토끼를 다 잡아야 할 것으로 보입니다. K-배터리가 해외 경쟁 기업보다 먼저 전기차 화재 위험을 낮추는 핵심 기술 개발에 성공할 수 있도록 연구개발 투자가 확대됐으면 합니다. 우리 정부도 배터리 연구개발에 대한 지원을 더욱 확대할 수 있을지 주목됩니다.

aykim@newspim.com

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비트코인 하락세는 '블랙록의 배신' 탓 [서울=뉴스핌] 한태봉 전문기자 = 암호화폐 대통령을 자처했던 도널드 트럼프 취임일(1월 20일)에 비트코인 가격은 1억6000만원을 돌파하며 신고점을 기록했었다. 이후 2개월 간 비트코인 가격은 1억2000만원까지 폭락했다. 고점대비 하락률이 무려 -25%에 달한다. 이에 비관론자들 중심으로 암호화폐 시즌이 끝났다는 부정적인 의견이 팽배하다. ◆ 블랙록 IBIT 비트코인 ETF 자금유출에 공포감 확산 마침 작년 1월부터 1년 이상 꾸준히 순매수를 기록해 왔던 비트코인 현물 ETF도 올해 2월부터 순매도로 전환되면서 비트코인 폭락 의견에 힘이 보태지는 모습이다. 특히 그 동안 순매수를 주도해 왔던 블랙록 IBIT(아이 셰어즈 비트코인 신탁) ETF에서의 자금 유출에 시장 참여자들의 공포감은 상당하다. 지난 2024년 11월 5일 미국 트럼프 대통령의 재선이 확정되기 전에도 이미 비트코인 현물 ETF로는 상당한 투자금이 몰려들었다. 반면 이미 오래전부터 비트코인 신탁 형태로 투자가 이뤄진 GBTC ETF에는 차익실현 대기 물량이 많았다. 따라서 비트코인 ETF 상장 후 무려 29조2000억원(201억달러)이라는 어마어마한 자금이 유출됐다. 그 공백을 여유있게 매워준 게 바로 블랙록의 IBIT와 피델리티의 FBTC ETF다. 특히 블랙록의 IBIT ETF는 불과 10개월만에 37조9000억원(261억달러)을 사들이며 시장의 낙관적 전망에 불을 붙였다. 이 당시 투자자들 사이에서 광범위하게 퍼졌던 믿음은 "블랙록은 비트코인을 팔지 않는다"는 확신이었다. 하지만 최근 들어 그런 믿음은 사라졌다. 2025년 2월과 3월에 2개월 연속으로 블랙록의 IBIT ETF에서 자금 유출이 일어난 탓이다. 2월에는 1조1000억원, 3월에는 18일까지 3000억원 규모의 자금이 빠져나갔다. 이렇게 보면 많은 것 같지만 그동안 블랙록 ETF에 유입된 자금이 총 57조3000억원(395억달러)이다. 반면 최근 2개월간 유출 자금을 다 합쳐도 고작 1조4000억원에 불과하다. 트럼프 당선이 확정된 2024년 11월에 8조1000억원, 12월에 8조원으로 2개월 연속 막대한 자금이 유입된 점을 감안하면 최근의 유출 규모는 상대적으로 크지 않다. 또 블랙록 ETF에 3월 17일(610억원)과 18일(3160억원)에 2일 연속 자금이 다시 유입된 점도 주목할 만한 변화다. 분위기가 다시 반전될 조짐이 보인다. 또 엄밀히 말하자면 최근의 자금 유출은 전 세계 1위 운용사인 블랙록이 비트코인을 매도한 게 아니다. 블랙록 IBIT ETF에 투자했던 일부 개인과 기관 투자자들이 비트코인을 매도했다. 여전히 전 세계 수많은 기관투자자들은 비트코인 ETF에 투자 중이다. 최근의 비트코인 하락 공포감이 과도하다는 지적을 받는 이유다. ◆ 올해 기관투자자 매수 본격화될 가능성 커 11개의 비트코인 ETF 중 보유량 1위는 블랙록의 IBIT ETF다. 보유 비트코인 평가금액은 68조3000억원(471억달러)이다. 총 발행가능 비트코인 물량의 2.7%인 56만8000여개를 보유 중이다. 보유량 2위인 피델리티의 비트코인 보유 규모는 23조5000억원(163억달러)이다. 전체 비중의 0.9%인 19만6000여개를 보유 중이다. 반면 지속적으로 차익실현 물량이 출회됐던 GBTC ETF는 비트코인 보유순위 3위로 내려앉았다. 11개 비트코인 현물 ETF의 전체 비트코인 보유 수량은 112만개로 전체 물량 중 5.3%에 달한다. 비트코인 총 발행가능물량이 2100만개에 불과하다는 점을 감안하면 적지 않은 규모다. 또 비트코인은 주식과 달리 유ㆍ무상 증자가 불가능하다. 따라서 인위적으로 수량을 늘릴 수 없는 희소한 자산이다. 최근 2개월간의 자금유출에도 기대되는 이유는 작년 4분기의 '13F 보고서' 제출 결과 때문이다. 운용자산 1억달러 이상 기관투자자들이 의무 제출해야 '13F 보고서'를 보면 초대형 금융기관과 국부펀드들이 대거 등장한다. 아랍에미리트(UAE) 아부다비 국부펀드, 영국 바클레이스, 미국 골드만삭스 등 전 세계 1570여개 기관투자자가 비트코인 ETF를 편입했다.   최근 미국 암호화폐 거래소인 코인베이스(Coinbase)가 약 350여개의 기관투자가를 대상으로 설문조사한 결과에 따르면 "약 83%의 기관투자자가 암호화폐를 이미 보유하고 있거나 올해말까지 투자할 계획"이라고 밝혔다. 비트코인의 가격 조정에도 불구하고 수급전망이 여전히 낙관적인 이유다.   ◆ 트럼프 마법 끝…오히려 비트코인 상승에 방해? 트럼프 대통령 취임에 대한 시장의 기대감이 컸던 이유는 트럼프 스스로가 '암호화폐 대통령'을 자처했기 때문이다. 현재 미국 정부는 다양한 금융 범죄 수사 과정에서 압수한 비트코인 약 20만7000개를 보유 중이다. 트럼프는 취임 전 "이 비트코인을 물량을 팔지 않겠다"고 했다. 또 비트코인을 추가로 매수하는 '비트코인 국가 전략 자산 지정 계획'에 대해서도 밝혔었다. 하지만 취임 후 암호화폐 전략비축을 지시하는 행정명령에는 서명했지만 "보유 물량 외에 추가 자산을 확보하지 않을 것"이라는 발표로 시장에 큰 실망감을 안겼다. 더 큰 문제는 암호화폐 관련 이해상충 문제다. 현재 트럼프 대통령 가족이 관여하고 있는 '월드 리버티 파이낸셜(WLFI)'은 지금까지 약 8000억원(5억5000만달러)의 토큰을 판매해 막대한 이익을 보고 있는 것으로 알려졌다. 또 이 프로젝트는 탈중앙화가 완벽히 진행된 비트코인과 달리 이더리움, 리플, 솔라나에도 투자하고 있다. 공교롭게도 모두 트럼프가 향후 전략 비축할 것이라고 밝힌 암호화폐다. 트럼프가 비트코인보다 오히려 알트코인에 유리한 행보를 보이면서 비트코인 투자자들 사이에서는 트럼프에 대한 불만이 터져 나오고 있다. 또 추가로 트럼프 가족이 전 세계 1위 암호화폐 거래소인 바이낸스 미국 법인 인수도 추진한다는 내용이 알려지면서 이해상충 관련 비판이 쏟아지고 있다. 트럼프가 암호화폐 시장의 건전한 발전보다 대통령의 지위를 이용해 가족 사업으로 돈을 벌려 한다는 의심의 눈초리가 커지고 있다. 데이비드 삭스 미 백악관 가상자산·인공지능(AI) 책임자가 공직을 맡기 전 이해상충 문제 해소하기 위해 보유 암호화폐를 전량 매도한 것과 비교하면 심각한 '모럴 해저드'라는 지적을 피하기 어렵다. 트럼프가 비트코인 상승에 도움이 되는 게 아니라 오히려 방해가 될 수 있다는 지적이 나오는 이유다. ◆ 8000만원 폭락 vs 1억6000만원 회복 의견 대립 비관론자 사이에서는 지난 3차 비트코인 반감기 사례를 대입해 비트코인이 직전 고점인 1억6000만원(한국 프리미엄 포함)에서 -50% 이상 폭락한 8000만원까지 하락할 수 있다는 주장을 펼치고 있다. 이런 주장은 어떤 근거로 나온 걸까?  실제 지난 2020년 5월의 3차 반감기 당시 1000만원 밑이었던 비트코인은 1년 뒤인 2021년 4월에 최고점인 8000만원까지 치솟은 바 있다. 이후 3개월간 -55% 대폭락하며 2021년 7월에는 3500만원까지 하락했었다. 하지만 이후 4개월간 반등을 지속해 2021년 11월에는 다시 8000만원을 회복한 바 있다. 이렇게 쌍봉이 형성된 후 암호화폐 겨울과 함께 시즌이 종료됐었다. 비관론자들은 이번에도 비슷한 패턴이 이어질 경우 -50% 하락률을 대입해 비트코인이 8000만원까지도 하락할 수 있다는 주장이다. 반면 낙관론자들은 이번 하락을 지난 2024년 1월의 비트코인 현물 ETF 승인 당시의 조정과 비슷하게 보고 있다. 이 당시로 돌아가 보면 2024년 1월 초 비트코인 가격은 5500만원에 머물렀다. 그런데 1월 11일에 비트코인 현물 ETF 승인과 동시에 6500만원으로 1000만원 이상 급등한 바 있다. 하지만 뉴스 발표로 재료가 소멸되면서 차익실현 물량이 대거 나왔다. 이에 따라 열흘만에 다시 5300만원까지 재하락했다. 이후 불과 2개월 뒤인 2024년 3월에 2배 가까이 폭등해 1억원을 돌파했다. 낙관론자들이 가장 바라는 시나리오다. 이 시나리오가 현실화된다면 비트코인 가격은 조만간 다시 1억6000만원 이상으로 회복될 수 있다는 주장이다. ◆ 비트코인 ETF와 대형 금융기관 매수로 확장성 높아져 비관론자들의 주장대로 3차 반감기 시나리오를 대입한다 해도 희망이 없는 건 아니다. 만약 3차 반감기와 비슷하게 흘러간다면 이번 4차 반감기의 1차 고점은 2025년 1월의 1억6000만원이다. 이후 예상보다 조정폭이 깊어질 수는 있지만 약 7개월이 경과한 8월경에는 다시 전고점인 1억6000만원을 회복할 가능성이 있다. 지난 1, 2, 3차 반감기와 이번 4차 반감기와의 결정적인 차이점은 뭘까? 비트코인 ETF가 증시에 공식적으로 상장되면서 비트코인 ETF의 자금흐름은 모두 투명하게 공개되고 있다. 또 다른 차이점은 비트코인을 매수하는 기관 투자자와 연기금, 국부 펀드들이 눈에 띄게 증가하고 있다는 사실이다. 또 미국이라는 세계 1등 국가마저도 국가 단위에서 비트코인을 전략자산으로 비축한다는 점도 엄청난 변화다. 과거 투기성 상품으로 배척당해 왔던 비트코인의 지위가 크게 상승했다는 점은 긍정적이다. 최근 트럼프 대통령 때문에 비트코인에 대한 관심이 미국에만 집중돼 있지만 비트코인은 전 세계적으로 탈중앙화된 유일한 자산이다. 미국 외에 중국, 러시아, 일본, 유럽, 한국 등 전 세계 모든 국가에서 비트코인이 광범위하게 확산되고 있다. 한국 또한 그 동안 금지돼 왔던 법인계좌 개설이 검토되고 있다. 전문가들은 한국에서 실제 법인계좌 개설이 허용될 경우 수 조원 이상의 자금이 신규 유입될 것으로 전망하고 있다. 현재 미국과 패권 경쟁 중인 중국은 달러보유를 줄이고 금을 매집하고 있다. 만약 비트코인을 금지했던 중국이 금을 사 모으듯이 비트코인을 매집하는 쪽으로 전략을 바꾼다면 수급 측면에서 큰 폭의 변화가 생길 수 있다. 비트코인 가격에 영향을 미칠 수 있는 나라는 미국 외에도 다양하다. 최근의 비트코인 하락에도 투자 전문가들의 상승 전망은 여전하다. 아크 인베스트의 캐시 우드 CEO는 불룸버그와의 인터뷰에서 "우리는 여전히 강세장에 있다고 생각한다"며 "트럼프 행정부의 규제완화로 결국 비트코인에 기관투자자들의 자금이 유입될 것"이라는 낙관적인 전망을 유지했다. 그럼에도 뒤늦게 1억6000만원대에 비트코인에 투자한 한국 투자자들은 상당한 평가손실을 보고 있다. 비트코인은 주식이나 채권보다 훨씬 변동성이 큰 자산이므로 신중한 접근이 필요하다. 세계 최대 자산운용사인 블랙록이 비트코인 보유 비중을 1~2%로 낮게 설정하는 것이 합리적이라고 주장하는 이유다. longinus@newspim.com 2025-03-20 06:41
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트럼프, 20일 연방교육부 폐지 서명 [서울=뉴스핌]박공식 기자 = 도널드 트럼프 미국 대통령이 현지시간 20일 연방 교육부를 폐지하는 행정명령에 서명할 예정이라고 AP 통신이 백악관 관리의 말을 인용해 보도했다. 트럼프 대통령은 교육부가 돈만 허비하고 과격 분자, 광신자, 맑스주의자에 의해 오염돼 있다고 비판해왔다. 1979년 설립된 교육부를 해체하려면 의회의 승인을 받아야 한다. 트럼프 대통령은 행정명령을 통해 린다 맥마흔 교육부 장관이 교육부 폐쇄에 필요한 조치를 취하고 교육부의 권한을 각 주에 반환하도록 명령할 것으로 보인다. 교육부의 필수적인 서비스, 프로그램과 혜택은 계속 유지된다. 백악관은 타 부처에 이관하거나 폐지할 교육부 기능은 아직 결정되지 않았다고 밝혔다. 맥마흔 장관은 2월 의회 인준 청문회에서 저소득층 학교에 지원하는 타이틀1(Title 1) 지원금, 저소득층 출신 대학생을 위한 Pell 장학금, 공공서비스 학자금 대출 탕감 프로그램(PSLF: Public Service Loan Forgiveness)은 유지할 것이라고 말했다. 트럼프 행정부는 이미 자발적 퇴직, 인턴 직원 계약 종료 등 형식으로 교육부 인력을 감축했다. 12일 직원 1300명의 감원 계획을 추가로 발표했다. 감원이 완료되면 교육부 직원은 이전 4100명의 절반 수준으로 줄어든다. 앞서 일론 머스크가 이끄는 정부효율부(DOGE)는 미국 학생의 학력 평가기관인 교육부 산하 교육과학연구소(IES:Institute of Education Sciences) 예산을 거의 9억 달러나 삭감해 버렸다.  교육부는 매년 수십억 달러를 학교에 지원하고 1.6조 달러 상당 연방 학자금을 관리한다. 연방 자금이 공립학교 예산에서 차지하는 비중은 14% 정도로 비교적 적다. 연방자금은 집없는 학생을 위한 맥키니 벤토 프로그램이나 저소득층 지역 학교를 지원하는 타이틀 1 등 취약 학생들을 지원하는 프로그램에 사용된다. 트럼프 1기 정부 때 베치 드보스 교육부 장관은 교육부 예산을 대폭 삭감하고 모든 K-12 지원금을 통합해 주 정부의 연방자금 사용 재량권을 확대하려 했으나 일부 공화당 의원들의 반발로 무산된 적이 있다. 공교육 옹호자들은 교육부 폐쇄는 불공평한 미국의 교육 제도 아래서 수백만명의 어린이들을 낙오시킬 수 있다고 주장한다. 2025년 2월 11일(현지시간) 백악관 집무실에서 도널드 트럼프 미국 대통령(아래)을 바라보는 일론 머스크 정부효율부(DOGE) 수장의 모습. [사진=로이터 뉴스핌] kongsikpark@newspim.com 2025-03-20 12:53

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