SK온, CNT 페이스트 대체로 LFP 배터리 원가 절감 기술 개발

디일렉이 2026년 10월 18일 보도한 바에 따르면, SK온은 지난 14~15일 대전 미래기술원에서 개최한 '제2회 미래기술원 학술대회'에서 LFP 배터리 양극 제조공정 개선 연구를 대상으로 선정했다. 올해 학술대회에는 배터리 공정, 셀, 시스템, 소재, 차세대 기술, 플랫폼 등 6개 분야에서 지난해보다 약 15% 증가한 300여 건의 연구 성과가 출품됐다.

수상 기술의 핵심은 LFP 양극 제조 과정에서 사용하는 탄소나노튜브(CNT) 페이스트를 CNT 분말로 대체하는 것이다. CNT는 LFP 양극재 입자 사이의 전자 이동 경로를 만들어주는 도전재로, 배터리 충방전 효율과 수명에 직결되는 소재다. 현재 업계 표준인 CNT 페이스트는 CNT를 용매에 분산시킨 형태로, 분산 균일성은 높지만 제조 단가가 비싸다는 단점이 있다.

CNT 페이스트는 슬러리 형태로 공급되기 때문에 보관·운송에 특수 설비가 필요하고, 용매 처리 비용도 발생한다. 반면 CNT 분말은 건식 공정으로 혼합이 가능해 공정 단계를 줄이고 소재 원가를 낮출 수 있다. SK온 연구팀은 CNT 분말의 응집 문제를 해결해 페이스트와 동등한 분산 성능을 구현하는 데 성공한 것으로 전해진다.

LFP(리튬인산철) 배터리는 코발트·니켈을 사용하지 않아 원재료 비용이 낮고 안전성이 높은 장점이 있다. 중국 CATL, BYD가 글로벌 시장을 장악하고 있는 LFP 배터리 시장에서 한국 배터리 기업들이 경쟁력을 확보하려면 소재 원가 절감이 필수 과제다. 포스코퓨처엠과 삼성SDI가 최근 6조 원 규모의 LFP 양극재 공급 계약을 체결한 것도 같은 맥락이다.

CNT 도전재 시장은 LG화학, 금호석유화학 등 국내 기업과 일본 쇼와덴코, 중국 청두 가파 카본 등이 공급 경쟁을 벌이고 있다. CNT 분말 방식이 양산 공정에 도입될 경우 도전재 소재 수요의 형태가 페이스트에서 분말로 전환되는 구조 변화가 일어날 수 있어 소재 공급망 전반의 재편을 촉발할 가능성도 있다.

SK온은 이번 기술을 실제 생산 공정에 적용하는 방안을 검토 중이라고 밝혔다. 구체적인 적용 시점과 원가 절감 규모는 공개되지 않았으나, 양산 적용 검토 단계에 들어갔다는 점 자체가 기술 성숙도를 가늠하는 지표다.

배터리 업계에서 CNT 관련 공정 기술 혁신은 이번이 처음이 아니다. 기존에도 CNT 분산 균일성 향상, 단벽·다벽 CNT 최적 배합 비율 연구 등이 이뤄져 왔으나, 페이스트를 분말로 완전 대체하는 수준의 공정 전환은 원가 구조상 의미 있는 진전으로 평가된다.

글로벌 관점에서도 LFP 배터리 원가 절감 경쟁은 치열하다. CATL은 2025년부터 자체 CNT 생산 설비를 배터리 공장 인근에 배치하는 수직 통합 전략을 강화하고 있으며, 도전재 내재화로 소재 비용을 낮추고 있다. 한국 기업 입장에서는 소재 대체 기술을 통한 공정 혁신이 경쟁력 확보의 현실적 경로다.

이번 연구 성과는 SK온 내부 학술대회에서 나왔지만, 향후 특허 출원과 외부 공개가 이뤄지면 소재 공급사들의 제품 전략에도 영향을 줄 수 있다. CNT 페이스트 중심으로 사업을 운영하는 소재 기업들은 분말 형태 제품 라인 확충에 대한 검토가 필요한 시점이다.

SK온의 이번 기술 개발은 배터리 완성품이 아닌 소재·공정 혁신에 해당한다는 점에서 소재 산업 관점의 시사점이 크다. CNT 도전재 외에도 LFP 바인더, 전해질 염, 분리막 소재 등 LFP 배터리 소재 전반에 걸쳐 원가 절감을 위한 소재 대체 및 공정 혁신 경쟁이 앞으로 더욱 빨라질 전망이다.

LFP 배터리 시장의 성장 속에 소재 원가 구조 개선은 한국 배터리 소재 산업 전체의 과제이기도 하다. 정부와 산업계가 LFP 공급망 자립화를 추진하는 시점에, 핵심 소재인 도전재 분야에서의 공정 혁신은 국내 소부장 생태계의 기술 저변을 넓히는 긍정적 신호로 볼 수 있다.