이 기사는 2022년 09월 19일 11:30 thebell 에 표출된 기사입니다.

삼성SDI는 2000년 충남 천안에 2차전지 공장을 세우고 2008년 아몰레드(AMOLED) 사업부를 분할하면서 배터리 사업에 본격 주력했다. 시작은 스마트폰, 노트북 등에 들어가는 소형 IT용 전지로 세계 시장점유율 1위를 달성했다. 전기자동차 배터리나 에너지저장시스템(ESS)을 제대로 하기 전 삼성SDI의 총아는 소형전지였다.

중대형전지 사업이 자리를 잡기까지 삼성SDI 수익성의 버팀목 역할을 해준 것은 전자재료와 소형전지 부문이다. 전자재료의 전방산업이 반도체·디스플레이인 점을 고려하면 삼성SDI 배터리 사업의 근간을 지킨 맏형은 소형전지다.

◇소형배터리 사업 일궈온 재료공학 전문가

현재 소형배터리 사업의 사령탑인 김윤창 부사장(사진)은 1991년 한양대 무기재료공학을 전공한 뒤 카이스트에서 재료공학 석·박사 학위를 받은 공학도 출신이다. 삼성SDI에선 2012년 소형전지사업부 소재개발 그룹장, 2015년 소형전지사업부 개발1팀장, 2018년 SDI연구소장을 거친 후 2020년 12월 부사장으로 승진하면서 소형전지사업부장을 맡게 됐다.


전기차 산업이 워낙 부각되다보니 중형 배터리 부문에 이목이 쏠리는 경향이 있지만 소형전지도 상당한 성장 동력을 갖고 있다. 기존에 유선으로 사용하거나 화석연료를 쓰던 제품들에 배터리가 탑재됨에 따라 공간의 여유가 생기고 보다 친환경적으로 활용할 수 있게 됐다.

그간 스마트폰, 태블릿PC, 노트북 등 IT기기와 전동공구, 정원공구 등 비(Non)IT기기를 중심으로 성장해오던 소형전지 시장은 이제 무선이어폰, 스마트워치 등 웨어러블 기기와 드론, 전기자전거, e-스쿠터, 전동 킥보드, 로봇 등으로 다양하게 확대되며 더 높은 성장이 전망되고 있다.

특히 최근에는 전동 킥보드나 전기자전거, 전동휠을 이용하는 사람들이 늘어나고 있는데 그만큼 '마이크로 모빌리티' 시장이 빠르게 성장하고 있다는 의미다. 마이크로 모빌리티는 전기를 동력으로 하는 1인용 이동수단으로 걷기는 좀 멀지만 대중교통이나 차로 닿기 힘든 단거리 이동수단 역할을 하며 인기다.

이동수단들이 전동화 되면서 단순히 배터리가 장착된 어플리케이션을 구매하는 것을 넘어 배터리를 대여하거나 배터리 충전소에서 완충된 전지를 교체하는 등의 새로운 비즈니스 모델들이 생겨나고 있다. 삼성SDI는 교체 가능한 e-스쿠터용 배터리 팩과 배터리 팩을 충전할 수 있는 충전 스테이션을 선보이기도 했다.

◇좀 더 오래, 좀 더 힘차네…배터리 용량 확대, 급속충전 기술 개발

어플리케이션의 다양화로 생활 곳곳에 소형전지 사용 제품이 많아지자 배터리 성능에 대한 소비자들의 요구사항도 늘고 있다. 스마트폰을 좀 더 오래 사용하고 전동공구는 힘 있었으면 좋겠다는 니즈다. 전동 킥보드와 e-스쿠터는 주행거리가 길었으면 하는 바람도 있는 것이다.

이 같은 고객 니즈를 충족시키기 위해서는 배터리 용량 증가는 물론 빠른 시간 내에 충분히 충전을 가능케 하는 급속충전 기술이 필요하다. 삼성SDI에서는 작고 슬림한 디자인 니즈를 충족시키기 위해 기존 파우치 배터리보다 크기가 작은 버튼셀과 미니셀을 개발해 갤럭시 버즈 라이브, 갤럭시 워치 등에 공급하고 있다.


또 IT기기에 탑재되는 파우치 배터리의 경우 에너지 밀도를 높여 사용시간을 증대시켰다. 원통형 배터리는 기존 18650(지름 18mm×높이 65mm) 배터리보다 용량을 향상시킨 21700(지름 21㎜×높이 70㎜) 배터리를 통해 전기자전거를 비롯한 다양한 모빌리티용 어플리케이션에 적용, 원통형 배터리의 성장을 이끌고 있다.

이어 에너지 용량을 더욱 늘리고 안전성 강화 구조설계 기술을 더한 46파이(지름 46mm) 배터리 개발을 통해 대용량 원통형 전지로의 사업 성장을 도모하고 있다.

아울러 급속충전의 경우 리튬이온이 좀 더 빠르게 양극과 음극 사이를 이동할 수 있도록 재료와 구조 등을 변경해 기존보다 빠른 급속충전이 가능하도록 기술을 개발하고 있다. 더 빠른 시간 내에 충전이 가능토록 끊임없는 연구개발을 진행 중이다.