[인더스트리뉴스 이건오 기자] 배터리 산업의 성장과 함께 이차전지 제조 장비 시장 또한 급격한 성장이 전망되고 있다. 시장조사업체 EV-Volumes가 발표한 바에 따르면, 글로벌 배터리 장비 시장은 2021년부터 2025년까지 연평균 44% 성장해 51조원 규모에 달할 것으로 보인다.

배터리 제조사의 생산능력 상향 조정에 따라 장비 수주 물량이 증가하고 있을 뿐만 아니라, 북미 시장의 고성장 전망과 중국 규제, 그리고 유럽 전기차 기업들의 내재화 등의 움직임이 배터리 장비 산업의 성장을 가속화하고 있다.

디에이테크놀로지 이종욱 대표 [사진=인더스트리뉴스]

본지는 대표적인 국내 배터리 장비 기업인 디에이테크놀로지 이종욱 대표를 만나 이차전지 산업의 동향과 제조 장비 산업 트렌드, 대응 계획 등 자세한 이야기를 들어봤다.

디에이테크놀로지 이종욱 대표는 “이차전지 장비 분야 국내 1세대이자 20년이 넘는 업력을 보유한 업체로 그동안 굵직한 발자취를 남겨왔다”며, “특히 국내 이차전지 산업 초기 일본산 장비에 의존하던 조립공정 장비를 국산화 했고, 글로벌 배터리 선도기업인 LG에너지솔루션의 1차밴더로써 조립공정 장비의 기술 고도화를 이뤄내고 있다”고 소개했다.

이어 “통해 최고의 품질과 생산성을 가진 장비를 납품해왔으며, 지속적인 연구개발을 통해 국내외 50개 이상의 이차전지 생산장비 관련 특허를 취득해 해외업체로부터 협력 제의를 받는 글로벌 장비업체로 성장하고 있다”고 말했다.

디에이테크놀로지의 스태킹(Stacking) 장비. 스태킹 공정은 노칭 공정 후 각각의 셀을 여러 장 적층해 대용량 배터리를 만드는 공정이다. [사진=인더스트리뉴스]

디에이테크놀로지의 핵심 장비 및 솔루션은?

이차전지 생산 공정은 크게 전극, 조립, 활성화 공정으로 나눠진다. 당사의 주력 솔루션은 전기차용 파우치형/각형 배터리 조립공정의 노칭과 스태킹 설비라고 볼 수 있다.

노칭(Notching) 장비는 이차전지 전극의 양극, 음극 탭(Tab)을 만들기 위해 금형 프레스 또는 레이저를 사용해 탭 부위만 남기는 가공 공정이다. 이 공정은 최근 타 업체들도 장비를 개발해 시장에 참여하고 있지만, 당사는 최초 국산화에 성공해 오랜 기간 장비를 공급하면서 고객사로부터 안정적인 납품과 속도를 인정받고 있다. 최근에는 기존 프레스방식이 아닌, 빠른 작업 속도와 간편한 유지보수로 주목받고 있는 ‘레이저 노칭 장비’를 개발해 국내외 배터리 제조사들에 공급하고 있다.

스태킹(Stacking) 장비는 노칭 공정 후 각각의 셀을 여러 장 적층해 대용량 배터리를 만드는 장비다. 스태킹방식은 기존 폴딩 방식보다 에너지 밀도가 높고, 충방전의 반복 시 부풀어 오르는 스웰링(Swelling) 현상도 적어 더 안정적인 품질을 유지할 수 있다. 이러한 장점으로 스태킹방식은 배터리 용량의 대형화 추세에 있어 전 세계 배터리 제조사들의 집중 투자 공정으로 자리 잡고 있는 상황이다. 당사는 지속적인 연구개발로 국내외 다수의 스태킹 관련 주요 특허를 보유하고 있으며 스태킹 장비 분야의 확고한 선도기업으로 인정받고 있다.

노칭 공정은 이차전지 전극의 양극, 음극 탭을 만들기 위해 금형 프레스 또는 레이저를 사용해 탭 부위만 남기는 가공 공정이다. [사진=인더스트리뉴스]

디에이테크놀로지의 기술경쟁력 강화를 위해 집중하고 있는 부분은?

다년 간 검증을 거친 안정적인 양산 운용 경험이 가장 큰 장점이라고 할 수 있겠다. 더불어 최근 생산성을 향상을 위한 빠른 공정 속도가 중요한 요소로 주목되고 있는데 당사는 이러한 부분에 대응해 장비를 개선하고 있다.

금형 노칭은 장폭 600mm 전극을 240SPM의 안정된 속도로 구현하고 있으며 최대 폭 1,000mm 전극 노칭을 개발했다. 레이저 노칭은 초당 1,600mm의 최고속도까지 구현이 가능하다. 또 커터 유닛은 전극 폭 90mm 기준 분당 300커터 및 600mm 롱셀 대응을 할 수 있으며, 노칭 및 스택 장비에 구성돼 높은 속도를 구현한다. 스태킹 장비는 장폭 600mm 기준 장당 0.5초 스택이 가능하고, 최대 폭 1,000mm까지의 구현이 가능하다.

이차전지 제조 장비 분야의 최신 기술 동향은 어떠한가?

최근 이차전지 제조 장비의 가장 큰 화두는 안정성이다. 에너지 밀도가 점차 높아지고 기술이 정밀해짐에 따라 작은 불량이 배터리 화재로 이어지는 경우가 발생했고 이에 높은 품질을 유지하면서 화재가 발생하지 않도록 하는 기술이 주목받고 있다.

당사가 보유한 Z스태킹(Z-Stacking) 기술이 주목받는 이유가 여기에 있다. 전극판의 적층 과정에서 양극과 음극의 접촉을 원천적으로 방지해 화재를 막을 수 있는 기술이며 주요 고객사와 공동으로 추가적인 개발을 진행하고 있다.

두 번째는 생산 속도 향상이다. 이전까지는 대규모 증설을 통한 생산량의 증가를 기대했다면, 점차 장비별 시간당 생산량을 늘리기 위한 기술로 관심이 옮겨가고 있다. 당사의 주력 공정인 조립 공정의 경우, 레이저 노칭 기술이 이에 해당한다.

레이저 노칭 기술은 도입 초기의 품질 및 여러 문제점들이 점점 보완해가며 기존 프레스 노칭을 대체해 가고 있다. 기존 프레스 노칭 만큼의 품질 신뢰를 쌓기 위해 좀 더 검증 기간이 필요하겠지만, 속도 및 유지보수 측면에서 강점을 갖고 있기에 향후에는 레이저 노칭으로 대체될 것으로 예상된다. 디에이테크놀로지 역시 최근 레이저 노칭과 관련된 국책과제에 선정되는 등 관련 기술을 선도하는 기업의 자리를 유지하기 위해 지속적인 연구개발을 진행하고 있다.

향후 기존의 프레스 노칭 장비들도 레이저 노칭으로 대체될 것으로 예상되며 계속적으로 새로운 기술 개발이 이뤄지고 있다. 당사 역시 최근 레이저 노칭과 관련한 국책과제에 선정됐으며, 관련 기술의 선두기업의 자리를 유지하기 위해 지속적인 연구개발을 진행하고 있다.

디에이테크놀로지 이종욱 대표는 “배터리 장비 분야에서 핵심 경쟁력을 강화하기 위해 신제품 개발 및 성능 개선을 지속적으로 추진해 나갈 것”이라고 말했다. [사진=인더스트리뉴스]

국가 성장 동력으로 주목받고 있는 이차전지 산업에서 개선이 필요하다고 생각하는 부분은?

현재 코로나 여파와 국제정세 불안으로 주요 부품, 자재 등에 대한 공급부족 현상이 나타나고 있으며, 주요 국가들의 배터리 관련 보호무역주의 정책을 펼치고 있다. 이에 따른 현지 생산, 관세 및 보조금 등 외부적인 리스크 영향이 커지고 있어 정부의 적절한 지원 노력이 필요해 보인다.

디에이테크놀로지의 이차전지 관련 향후 사업 계획 및 전략은?

다양한 사업기회 모색, 주력 제품 R&D 강화, 신규고객 발굴 등 굵직한 목표들을 달성하기 위해 준비하고 있으며, 이르면 올 하반기로 예상되는 대규모 수주를 시작으로 그동안 부족했던 실적을 만회할 예정이다.

디에이테크놀로지가 주력하고 있는 배터리 장비 분야에서 핵심 경쟁력을 강화하기 위해 신제품 개발 및 성능 개선을 지속적으로 추진해 나갈 것이며, 글로벌 고객사들에 대응하기 위해 해외 거점 마련도 검토 중에 있다.

더불어 기존 생산 자동화 설비 외에 새로운 먹거리로 이차전지 자동 조립라인을 기반으로 한폐배터리의 자동 해체시스템을 개발 중에 있으며, 해외 배터리 기업으로부터 전고체 배터리 관련 장비 개발 문의를 받아 현재 진행 중에 있다.

[이건오 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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