2차전지 수명을 최대 10배 향상시키는 신에츠화학의 신소재

전기자동차 나 전기 자전거등 차세대 이동수단 또는 ESS 시스템등 최근들어 2차전지의 활용이 매우 중요해졌습니다.
또 잠수함등 군사목적으로도 2차전지 기술은 국가전략적인 기술분야가 되고 있습니다.
하지만 안타깝게도 한국의 경우 기초 소재 분야에서 상대적으로 아쉬운 부분이 많은 상황입니다.
일본의 신에츠화학(Shin-Etsu)이 기존보다 약 10배 정도 배터리 수명을 증가시킬수 있는 신소재 개발에 성공했다고 합니다.
이와 관련된 내용을 소개해드리도록 하겠습니다.

Key 1 ▶ 2차전지 : 리튬 이온전지 그리고 음극재에 대해서 알아보자

2차전지인 리튬 이온전지의 구조에 대해서 먼저 간단하게 설명드리도록 하겠습니다. 2차전지는 양극재 – 전해액 – 음극재 – 분리막으로 구성되어 있습니다.

리튬 이온전지의 구성물의 간략한 설명 :
양극재 : 리튬으로 이루어져 있으며 리튬이온과 전하를 생성합니다.
전해액 : 생성된 리튬이온과 전하를 원활하게 음극재로 이동시켜주는 역할을 합니다.
음극재 : 이동된 리튬이온과 전하를 방출하여 에너지를 발생시켜줍니다.
분리막 : 양극재와 음극재가 서로 접촉되어 폭발하는 것을 막아주는 역할을 합니다. 

일본의 신에츠화학이 개발한 것은 리튬이온전지의 구성요소중 음극재 입니다. 신에츠화학의 주특기(?)인 실리콘을 소재로 하여 기존의 탄소화합물로 만들어지던 음극재를 실리콘으로 대체하여 개발한 것입니다.
실리콘을 주성분으로 한 음극재는 저장용량이 약 10배 정도 증가하며 가장 중요한 것은 소재 가격이 싸다는 점입니다. 신에츠 화학에서는 기존의 자사 주력 제품인 실리콘을 보다 광범위하고 차세대 제품들에 탑재하기 위해서 개발노력을 해왔던것으로 보여집니다.
이러한 음극재 사업은 정유업계에서도 많은 관심을 보이고 있습니다.
음극재 소재로 쓰여지는 소프트카본이 정유과정에서 나오는 부산물인 코크스로 음극재(소프트카본) 만들수 있기 때문입니다. 기존에는 잔여 부산물로 2차 수익을 창출할수 있으니 관심이 가지는 것은 당연할 것입니다.
향후 전기자동차, 전기자전거 , ESS 시스템(태양광,풍력등으로 확보된 에너지를 전기로 저장, 2차전지가 필요) 등 향후 수십년간 급속하게 확장될 것으로 보이는 2차 전지 시장은 벌써부터 소재단위에서 부터 글로벌 경쟁이 시작되고 있는 것입니다.

Key 2 ▶ 2차전지 수명을 최대 10배 향상시키는 신에츠화학의 신소재

기존의 흑연계통 , 카본 계열등의 음극재가 아닌 실리콘이라는 신소재로 음극재 시장에 도전한 신에츠화학은 어떠한 회사일까요? 1926년 창립되어 1940년 신에츠화학으로 사명을 변경하여 각종 소재 사업을 펼치고 있으며 실리콘 분야에서는 선도적인 위치의 소재기업이라고 할수 있습니다.

 
일본 , 북미 , 유럽 , 아시아 & 오세아니아등에 총 13개의 자회사를 운영하고 있는 글로벌 영업망을 갖춘 기업이라고 할수 있습니다. 직원 규모는 약 17,000명 정도이며 연매출 79억달러 (원화 약 8조 8천원 수준)의 대형 소재기업이라고 할수 있습니다.
또한 한국시장에서도 1986년 한국 신에츠 실리콘(주)를 설립하여 운영중에 있습니다.
이듬해인 1987년 가산동에 실리콘 소재 관련 공장을 준공하는 것을 시작으로 충북 음성 공장, 박리지공장, 기술연구소등을 설립하면서 영역을 확장해 나가고 있습니다.
주요한 매출구조로는 PVC , 실리콘 , 반도체용 실리콘 등 점진적으로 차세대 IT 비지니스분야로 영역을 확장해 나가고 있는 것입니다. 신에츠화학의 경우나 정유업계처럼 2차전지 사업분야와는 관계가 크게 없을것 같은 기업들도 기존 사업영역을 연관성 있는 분야로 확대해 나가면서 끊임없는 변신과 도전을 하고 있는 것입니다.

◎ GIANTT : 전기자동차나 ESS 등 차세대 에너지 사업에서 얼마나 앞서갈수 있고 높은 시장점유율을 가져갈수 있는지가 주요한 IT 소재기업들의 향후 명암을 결정짓지 않을까 합니다.