포스코케미칼, 양극재 광양공장에 세계 최고 '스마트 팩토리' 구축

포스코케미칼이 양극재 광양공장에 세계 최고 수준의 경쟁력을 갖춘 2차전지 소재 스마트 팩토리를 구축했다. 이를 모델로 삼아 글로벌 양산 거점을 속도감 있게 확대해 '글로벌 탑티어' 성장 비전의 조기 달성에 나선다.

21일 포스코케미칼에 따르면 전기자동차용 하이니켈 양극재 생산기지로 건설하고 있는 광양공장에 포스코그룹의 제조, 건설, ITC 역량을 결집해 리얼타임 품질 관리가 가능하고 생산 효율성을 극대화한 스마트 팩토리를 구축했다.

양극재 광양공장은 현재 3만t의 생산능력을 갖췄으며 증설을 통해 2023년부터 연 9만t의 생산체제를 가동하게 된다. 양극재 9만t은 60㎾h급 전기차 배터리 약 100만대에 활용될 수 있는 양이다.

양극재 광양공장은 공기 이송장치 등을 적용해 물류의 운반 속도를 높이고 실시간으로 품질과 제품 정보를 관리하는 한편 △원료 입고 △제품 생산 △출하 관리까지 전 공정을 무인화해 소재 사업에 최적화된 생산공정과 체계를 갖췄다.

특히 '에어슈팅'으로 명명한 리얼타임 품질 모니터링 시스템이 대표적인 스마트 공정이다. 에어슈팅은 생산공장과 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 이를 활용한다.

양극재 광양공장에서는 분석 데이터를 바탕으로 핵심 설비인 소성로 내부 배열을 개선하고, 시간당 가공량을 늘리는 등 공정 개발 최적화를 지속해 왔다. 그 결과 생산 효율성은 건설 초기인 2018년보다 91% 이상 높아졌다.

광양공장 관계자는 "제품 공급 협의를 위해 방문한 고객사가 가장 관심 있게 살펴보는 것 중 하나가 자동화된 공정과 품질 관리 체계"라며 "배터리 안정성과 직결된 품질 관리를 철저하게 하고, 생산원가를 낮추고 있다는 점이 다수의 고객사로부터 좋은 평가를 받고 있다"고 설명했다.

포스코케미칼은 광양공장에 구축한 경쟁력 있는 공정 모델을 국내외에 증설하는 공장에 적용할 예정이다.

포스코케미칼은 2025년까지 글로벌 1위 수준의 양극재 양산능력을 확보하기 위해 2021년 4만t의 연산 능력을 2025년 27만t, 2030년 40만t까지 속도감 있게 확대할 계획이다.

특히 2025년까지 국내에 16만t 양산체제를 조기에 완성하고 미국, 유럽, 중국을 비롯한 해외에도 11만t까지 신속한 투자를 단행해 연산 27만t의 글로벌 생산체제 구축을 추진한다.

포스코케미칼 측은 "이는 기존에 계획된 2025년 21만t 계획을 크게 뛰어넘는 양산능력 확대로, 2차전지 소재 시장 1위 등극 시기도 그만큼 빨라질 것으로 기대된다"고 말했다.

이처럼 투자 속도를 높이는 것은 미국과 유럽 중심의 글로벌 전기차 수요 증가, 주요 자동차사의 배터리 내재화 추진, 거점별 역내 공급망 구축 추진 등으로 시장 환경이 급변하고 있어 앞으로 2~3년이 2차전지 소재 사업 주도권을 확보하기 위한 골든타임이 될 것으로 분석하고 있기 때문이다.

정대헌 포스코케미칼 에너지소재사업부장(전무)은 "시장 변화를 고객사 확대의 기회로 삼아 더욱 속도감 있게 생산능력을 확대하고 국내 전지사는 물론, 글로벌 자동차사 등과 긴밀한 파트너십을 구축해 거점별로 추진되는 역내 공급망 구축에도 선제적으로 참여할 계획"이라고 말했다.

이어 "늘어나는 수요에 대응하기 위해 기존에 계획된 투자 일정을 앞당겨 2025년이면 양산능력에서도 글로벌 탑플레이어의 모습을 갖출 것"이라고 덧붙였다.

한편, 포스코케미칼은 양산능력 확대와 함께 그룹과 연계한 핵심 원료의 자체 공급에도 나서며 경쟁 우위 확보를 본격화하고 있다. 그룹은 자원개발 사업을 통해 양극재의 원료인 리튬, 니켈, 흑연의 공급체계를 확보했다.

2030년까지 리튬 22만t, 니켈 10만t의 양극재 원료를 생산할 예정이며 폐배터리 리사이클링을 통한 니켈과 코발트 원료 공급, 양극재 중간재인 전구체의 자체 공급 확대도 추진한다. 또 음극재 원료 확보를 위해 아프리카 탄자니아 흑연광산의 지분을 인수하는 등 수급 다변화에도 나섰다.

포스코케미칼 측은 "향후 2차전지 소재 사업에서 원료조달능력이 사업경쟁력을 좌우하고 이를 중심으로 공급망과 경쟁 구도가 재편될 것으로 보고 있다"며 "원료부터 양·음극재 생산까지 가능한 세계에서 유일한 소재사로 자리매김했으며 이러한 차별화된 우위로 2차전지 소재 사업 시장을 선도할 수 있을 것"이라고 강조했다.