[편집자주]전기차 산업의 성장으로 이차전지 수요가 지속 증가하고 있는 가운데 최근 이차전지의 에너지 밀도를 향상 시키기 위해 새로운 이차전지 음극재의 수요가 급증하고 있다. 이차전지 음극재는 향후 9조원 이상의 시장이 열릴 것으로 전망되고 있으며, 국내외 다수의 기업들이 이차전지 음극재 개발에 박차를 가하고 있다. 이런 가운데 최근 국내외 연구기관으로부터 이차전지 음극재의 성능과 안정성을 인정받은 기업이 있어 화제가 되고 있다. 바로 그랩실(대표이사 허훈)이다. 그랩실은 실리콘, 그래핀, CNT 등 나노소재 전문기업으로 한국생산기술연구원 연구원 출신 허훈 대표이사가 이끌고 있다. 이에 본지는 허훈 그랩실 대표이사와 만나 이차전지 음극재 기술에 대해 들어봤다.
 

■ 그랩실에 대한 소개를 부탁드린다

그랩실은 미래 우리나라의 가장 중요 산업 중 하나인 이차전지의 발전을 위하여 4대 소재 중 하나인 음극재, 특히 차세대 소재인 실리콘 음극 활물질을 연구개발하고, 제조/생산/판매하는 스타트업이다.

그랩실은 제4회 STARTUP NEXTCON 장려상, 2021 4IR 어워드 그린뉴딜 대상, 2021년 대한민국특허대전 특허청장상을 수상함으로써 대내외적으로 회사의 우수한 연구개발 능력 및 실리콘 음극활물질의 우수성을 인정받았다.

또한 국내 연구기관 및 해외 이차전지 제조사의 테스트를 통하여 제품의 안정성과 우수성을 평가받았다.

앞으로 그랩실은 우리나라의 이차전지 산업의 발전을 위하여 최고의 실리콘 음극 활물질 상용화라는 목표 실현 외에 CNT 등 에너지용 나노소재 개발을 진행함으로써 이차전지 음극재 생산 전문기업으로 성장해 나갈 것이다.

■ 최근 이차전지 음극 소재를 개발한 것으로 알고 있는데, 그랩실의 이차전지 음극 소재에 대한 소개와 경쟁력에 대해 듣고 싶다

그랩실은 차세대 음극소재인 실리콘 음극활물질 중 실리콘/탄소 복합체 (Si/C)를 개발하여 생산하고 있다.

초기 용량 1,300mAh/g과 1,500mAh/g에 대한 제품개발을 완료하였으며, 1,800mAh/g과 2,000mAh/g 제품에 대해서도 사이클 안정성 등을 테스트하고 있다.

기존 실리콘계 활물질의 문제점이며 실용화 단계를 넘기 위한 조건인 실리콘 팽창 문제를 그랩실 자체 기술력으로 해결할 수 있었다.

이러한 소재 제어 기술력을 통해, 그랩실의 음극활물질 제품은 타 경쟁제품과 비교해 높은 초기 충방전 용량과 안정적인 장기 충방전 사이클을 유지할 수 있고, 우수한 전기 전도성을 가지는 등 세계 최고 수준의 실리콘 음극 활물질 기술을 보유하고 있다.

또한 자체적으로 연구·개발한 제품이기 때문에 제품 양산화 공정을 설계함에 있어서 생산 공정 단순화 및 자동화를 쉽게 구현하여 향후 시장에서의 가격 경쟁력까지 갖출 수 있다.

■ 이차전지 음극 소재 개발에 나선 이유와 향후 이차전지 음극 소재 시장에 대한 전망에 대해 대표님의 고견을 듣고 싶다

이차전지 산업은 향후 우리나라뿐만 아니라 전세계가 중요하게 관심을 가지고 투자와 노력을 경주하고 있는 핵심 산업분야다.

그랩실의 주력 아이템인 실리콘 음극재는 지금부터 향후 10년 이상 시장이 고성장 할 수 있는 산업이라고 생각한다.

그간 전세계는 수백조원을 투자하여 이차전지 산업 및 관련 소재산업을 성장시켜 왔다.

그동안 이차전지 4대 소재 중 특히 양극 소재가 중심이 되어 왔으나 이차전지의 올바른 성능 향상을 위해서는 양극 소재 개발만으로는 이루어질 수 없다고 생각하며, 특히 용량 부분에 있어서는 성능 향상의 한계에 봉착해 있다.

이차전지의 용량 및 충전 속도 등과 관련된 이슈로 인해 이제는 시장이 점점 실리콘 음극 소재 개발에 대한 필요성이 강조되고 있으므로 양극 소재와 더불어 음극 소재 산업 역시 무한한 성장성을 가진 산업이다.

성장하는 음극 소재 산업에는 실리콘 음극 활물질은 특히나 중요한 소재가 될 것이다.

현재 실리콘 음극 활물질은 실리콘 산화물(SiOx)이 음극재로 활용될 수 있다는 사실을 증명하며 시장을 개척했다면 앞으로 실리콘 탄소 복합체 (Si/C) 가 이차 전지 음극 소재 시장의 활성화를 이끌어 낼 것이다.

이는 대부분의 음극 활물질의 발전 로드맵에서도 나타나 있으며 이차전지 발달을 위하여도 SiOx보다는 높은 초기 용량 및 빠른 전기 전도성 그리고 생산 원가 절감이라는 특장점을 지진 Si/C가 적합한 소재 파트너라고 생각한다.

■ 대표님께서는 한국생산기술연구원에서 근무한 것으로 알고 있는데 어떤 분야를 연구했고, 어떤 연구를 진행해 왔는지 궁금하다

연구원 재직시에 소재 관련 상용화에 많은 연구를 해왔다. 특히 음극활물질의 핵심인 실리콘계 음극 활물질 및 그래핀, 카본나노튜브 등 나노카본에 대한 많은 연구를 오랜 기간 추진해 왔다.

특히 한국생산기술연구원 설립 취지인 기술의 상용화 접목 및 기업지원에 대한 많은 경험읕 통해 창업하게 됐다.

■ 제4회 STARTUP NEXTCON 장려상, 2021 4IR 어워드 그린뉴딜 대상, 2021년 대한민국특허대전 특허청장상을 수상한 것으로 알고 있다. 그랩실의 기술에 대해서는 공식적으로 인정을 받은 것으로 보여지는데, 그랩실이 보유한 기술과 경쟁력에 대해 소개를 부탁드린다

그랩실이 보유한 기술은 무엇보다도 실리콘 팽창을 최소한으로 제어하여 이차전지 음극재로서 사용할 수 있으며 동시에 이차전지의 성능을 향상시킬 수 있는 실리콘 음극 활물질 개발 및 양산 기술이라 할 수 있다.

현재 많은 기업들이 실리콘 팽창을 제어하는 해답을 제시하고 있으나 짧은 충방전 사이클 문제, 생산 가격의 상승, 높은 제조 원자재 가격 등 해결해야 할 문제점이 있다.

상대적으로 그랩실이 보유하고 있는 기술력을 통하여 보다 긴 충방전 사이클을 유지할 수 있도록 실리콘 팽창을 최대한으로 제어할 수 있으며 대량 생산에 문제가 될 수 있는 생산 원가 역시 생산공정 단순화 및 자동화를 가능케 하여 보다 경쟁력이 있는 가격으로 제공할 수 있게 됐다.

이러한 기술력은 다수의 특허로 지식재산권화하여 보유하고 있으며, 앞으로도 강화된 특허로드맵을 통해 더 나은 제품을 개발해 나아갈 수 있도록 운영전략을 갖고 있다는 점이 그랩실의 주요 경쟁력 중 하나다.

또한 대부분의 타 경쟁사의 개발 연구진과 비교하여 저희는 15년 이상 전문적으로 실리콘 음극 활물질 연구 개발을 진행한 고도의 연구진을 보유하고 있다.

실리콘 음극 활물질 개발의 전문적인 지식과 오랜 노하우 및 경험을 지닌 연구진으로 구성된 저희 그랩실은 지금보다 더욱더 향상된 제품을 개발할 수 있다는 점이 또 하나의 저희 그랩실의 경쟁력이라 할 수 있다.

■ 향후 계획에 대해 듣고 싶다

앞으로 그랩실과 함께 할 수 있는 사업화 파트너를 통하여 보다 빠르게 제품 양산을 하고자 한다.

향후 9조원 규모 이상의 실리콘 음극재 시장이 열리는 시대에서 그랩실은 기술 및 가격 경쟁력을 앞세워 세계 시장에서 중추적인 역할을 담당할 수 있는 업체로 성장하는 것이다.

실리콘 활물질 외에 SWCNT 등 여타 핵심 음극 소재 개발에도 박차를 가하여 명실상부한 이차전지 음극소재 전문기업으로 성장할 비전을 가지고 있다.

■ 마지막으로 e4ds news 독자에게 한 말씀 부탁드린다

이차전지 산업은 전세계 국가들이 심혈을 기울여 육성하고자 하는 산업분야 중 하나다. 한국은 이미 이차전지 산업분야에서 최고의 기술보유국이다.

그동안 한국은 소재산업에 대하여 투자가 쉽게 이루어지지 않았던 상황이었다. 소재 산업 자체가 가진 많은 시설 투자와 오랜 개발 및 검증 기간 등의 단점으로 인하여 사업적 성공에 이르기까지 타 산업에 비해 오래 시간이 필요하기 때문일 것이다.

그러나 이차전지 산업은 반도체 등과 더불어 미래의 핵심 먹거리 산업이므로, 관련 소재산업 역시 관심을 받고 적극적 투자를 시행한다면 앞으로 국가 산업 성장의 견인차 역할을 할 수 있게 될 것이다.

e4ds news에서는 많은 과학기술 및 산업기술에 대해 많은 정보와 좋은 아이디어, 홍보 전략 등을 갖고 있다.

이차전지 산업 및 특히 저희 이차전지 소재 산업이 어느 나라보다 빠르게 성장해 나아갈 수 있도록 국내 소재 관련 중소기업, 스타트업에 많은 관심을 가져 주시길 기대한다.

감사합니다.