박병천 LG에너지솔루션 양극재 기술 담당. / 사진 = 배태용 기자

[디지털데일리 배태용 기자] "배터리를 잘 만드는 것만으로는 부족합니다. 소재부터 완성 셀까지 모든 기술을 연결해 고객 요구를 충족시킬 수 있어야 글로벌 리더십을 다시 가져올 수 있습니다."

박병천 LG에너지솔루션 양극재 기술 담당은 17일 서울 양재 엘타워에서 열린 '제16회 Korea Advanced Battery Conference 2025(KABC 2025)'에서 이같이 말했다. 그는 "배터리 기술의 핵심은 양극재에 있다"며 LG에너지솔루션의 연구개발(R&D) 전략을 총체적으로 소개했다.

◆ 30년 R&D 축적…"니켈 95%도 구현" = 박 담당은 1992년 리튬이온전지 연구에 착수한 이후, LG에너지솔루션이 양극재 기술에 집중해온 여정을 소개했다. 2005년 NCM 양극재를 원통형 전지에 세계 최초로 적용한 것을 시작으로, 고용량·고니켈 전략에 집중해왔다.

그는 "양극재는 배터리 원가의 60% 이상을 차지하며, 셀의 성능을 결정짓는 가장 중요한 소재"라며 "니켈 함량 33%에서 시작해 현재는 94~95% 수준까지 끌어올린 기술을 확보했고, 니켈 100% 양극재 라인업도 마련해뒀다"고 밝혔다.

고니켈의 안정성을 확보하기 위해 ▲표면 보호 코팅 ▲입자 구조 설계 ▲내부 공극 제어 기술 등을 접목하고 있으며, 이와 함께 ▲미드니켈(Mid-Ni) 제품군의 제조 혁신 ▲LFP 대체 후보인 LMR 양극재도 개발하고 있다.

특히 박 담당은 LFP 배터리에 대응하는 새로운 기술로 'LMR(리튬·망간·리치드)'을 언급했다. LMR은 니켈·코발트 함량이 30% 이하로 매우 낮아 가격 경쟁력이 높고, 산소 전기화학 반응을 활용해 고용량 구현이 가능한 차세대 양극재다.

그는 "LMR은 15년 전부터 연구해온 기술로, 현재는 방전 시 210mAh/g 이상의 용량을 확보하고 있다"며 "하이니켈에 준하는 성능을 구현하면서도 저가 원재료 기반이기 때문에, 어포더블 세그먼트에서 중요한 역할을 할 수 있다"고 설명했다.

다만 고전압 특성으로 인한 가스 발생, 충방전 효율 저하 등의 문제도 존재하며, 이를 보완하기 위한 ▲전해질 조합 ▲전극 공정 최적화 등의 연구도 병행되고 있다.

LG에너지솔루션 전기차 배터리 로드맵. / 사진 = 배태용 기자

◆ "글로벌 고객·현지화 전략…LMR, 탈중국 대안 될 것" = 박 담당은 배터리 기술 경쟁이 단순한 소재 개발에 그치지 않는다고 강조했다. 그는 "고객은 단순히 주행거리만이 아니라 빠른 충전, 가격 경쟁력, 안전성까지 모두 원한다"며 "다양한 고객 요구에 맞춰 고밀도, 중간가격, 저가형 배터리 포트폴리오를 구축 중"이라고 밝혔다.

특히 R&D의 속도와 효율성을 높이기 위해 ▲AI 기반 분자 설계 ▲로보틱스 기반 제조·분석 자동화 시스템을 개발 중이라고도 밝혔다. 이미 LG에너지솔루션은 대전과 마곡을 중심으로 본사 연구 거점을 갖추고 있으며, 내년 과천에 새로운 R&D 센터도 준공할 예정이다.

박 담당은 "500GWh 이상의 생산능력을 갖추는 데 성공했지만, 글로벌 수요 확대 없이는 과잉 설비가 될 수도 있다"라며 "고객별 맞춤형 기술을 얼마나 빠르게 제공할 수 있느냐가 향후 성패를 좌우할 것"이라고 내다봤다.

또한 북미·유럽 완성차 고객들의 현지화 요구와 중국산 LFP 의존 탈피 흐름을 언급하며, "LMR이 그 공백을 메울 수 있는 후보가 될 수 있다"고 강조했다.

그는 "단순히 기술을 축적하는 것을 넘어, 외부와 기술을 투명하게 공유하고 함께 발전시키는 협력 체계를 구축하고 있다"라며 "지금의 혁신은 한 회사만의 힘으로 이룰 수 없고, 생태계 전체가 함께 도전해야 할 과제"라고 강조했다.