[데일리포스트=송협 선임기자] “CNT는 배터리 소재 외에도 다양한 용도로 시장 확대 잠재력이 큰 사업이며 이번 증설 완료를 바탕으로 생산능력 확대와 우수한 품질 경쟁력을 통해 글로벌 시장을 선도하는데 전력하겠습니다.” (LG화학 노국래 석유화학사업본부장)
CNT(Carbon Nanotube, 탄소나노튜브)는 나노구조를 보유한 탄소 동소체이며 전기 전도도가 구리와 비슷하고 열전도율은 자연계에서 가장 뛰어난 다이아몬드와 같다. 그 강도는 철강과 비교할 때 100배 이상 단단하다.
무엇보다 핵심 신소재로 알려진 탄소섬유의 경우 1%만 변형되더라도 끊어지는 반면 탄소나노튜브는 15% 변형이 되더라도 쉽게 끊어지지 않고 견딜수 있는 최강의 소재다.
이른바 ‘꿈의 소재’로 각광받고 있는 탄소나노튜브는 반도체와 평판 디스플레이, 배터리, 초강력 섬유, 생체 센서 등 첨단 혁신 기술에서 개발되고 있다.
현존하는 최고의 혁신 소재 CNT를 생산하고 있는 LG화학이 전남 여수에 소재한 CNT 2공장을 증설하고 본격적인 가동에 나섰다. 이번 공장 증설로 1200톤 규모의 생산이 가능하게 되며 기존 500톤 생산능력과 합쳐 총 1700톤 생산을 확보하게 됐다.
CNT 2 공장은 자체 개발한 유동층 반응기를 적용해 단일라인 기준으로 세계 최대 규모이며 전공정 자동화를 통한 안정적인 품질 관리와 공정 혁신으로 기존 대비 전력 사용량을 30% 절감했다.
증설된 공장에서 생산되는 CNT는 LG에너지솔루션 등 배터리 기업을 대상으로 양극 도전재 용도로 공급도리 예정이다. CNT를 양극 도전재로 사용하면 기존 카본블랙 대비 약 10% 이상 높은 전도를 구현해 도전재 사용량을 약 30% 감소할 수 있다.
여기에 도전재를 줄이는 만큼 양극재를 더 채울 수 있어 배터리의 용량과 수명도 상대적으로 크게 증가할 수 있다.
LG화학은 최근 CNT 시장 성장에 발맞춰 이번 증설한 2공장 외에도 추가로 3공장을 추가 증설 착수하는 등 생산능력을 확대한다는 방침이다.
실제 관련 업계는 글로벌 CNT 수요가 지난해 5000톤 규모에서 오는 2024년 2만 톤 규모로 연평균 40% 이상 성장세를 기록할 것으로 내다보고 있다.
CNT 시장의 가파른 상승세 배경에는 전기차 배터리 시장이 급격하게 성장하고 CNT를 적용할 수 있는 새로운 영역도 동반 확대되고 있다는 분석이 지배적이다.
이에 따라 LG화학은 반도체 공정 트레이와 자동화 정전도장 외장재 등 전도성 컴파운드와 면상발열체, 반도전 고압케이블, 건축용 고강도 콘트리트 등 다양한 분야에 CNT 판매를 늘리겠다는 계획이다.
LG화학은 지난 2011년 CNT 독자기술 개발을 위한 R&D에 본격 착수한 이후 현재까지 총 280건 관련 특허를 보유하고 있다.
제품의 형태도 압축된 알약 형태 태블릿으로 만들어 사용 편의성을 극대화해 기존 분말이나 펠렛 형태의 제품들은 공기 중에 흩어지거나 이동 간에 부서지는 불편함을 해소했다.
◆ 용어 해설