이 기사는 2024년 11월 08일 12시59분 thebell에 표출된 기사입니다

배터리 업계가 주목하는 혁신 소재 ‘CNT(탄소나노튜브) 분산액’이 전기차 배터리 성능을 한 단계 끌어올릴 차세대 재료로 급부상하고 있다. 티에스아이(TSI) 역시 CNT 분산액 사업에 도전장을 내밀었다.

TSI는 이차전지 믹싱 장비 부문 톱티어 업체로 꼽힌다. 지난해 안다H자산운용 포트폴리오로 편입된 이후 인수 후 통합(PMI)에 집중하며 추가 성장에 속도를 내고 있다. 안정적 캐시카우를 확보한 상태에서 CNT 분산액 부문으로 확장해 신성장동력을 확보하면서다.

◇고유 믹싱 기술로 원가 절감, 기존 사업과 시너지 효과

TSI가 CNT 분산액을 미래 먹거리로 낙점하고 본격적인 행보에 나선 건 지난해다. 삼성SDI 출신 하재상 기술연구소 소장(사진)을 영입하면서 신사업에도 탄력이 붙었다. 하 소장이 진두지휘하는 CNT 분산액 사업은 단순한 신소재 개발이 아니다. 전기차 배터리의 핵심 과제인 충전 속도와 주행 거리를 한층 높이기 위한 필수적인 혁신이다.

CNT는 배터리 양극재에 기존의 카본 블랙을 대체하는 소재로서 주목받고 있다. 카본 블랙 대비 약 5분의 1 수준만으로도 충분한 도전재 역할을 수행해 활물질을 더 많이 탑재하는 게 가능하다. 이를 통해 에너지 밀도를 크게 개선해 고용량 배터리를 제조할 수 있는 셈이다.

경기도 화성시 본사에서 만난 하 소장은 "CNT는 음극재에도 적용 가능한데 특히 실리콘 음극재의 부피 팽창을 억제하는 역할을 한다"며 "실리콘 음극재 시장이 성장함에 따라 CNT 슬러리(Slurry) 수요가 지속적으로 증가할 것으로 전망되는 점도 긍정적 요인"이라고 설명했다.

CNT 분산액은 단순히 신소재 사업에 그치지 않는다. TSI가 구축해온 믹싱 장비의 경쟁력과 결합하면서 차세대 이차전지 소재 시장에서도 확장성과 시너지를 발휘할 수 있다는 점이 경쟁력으로 꼽힌다. 그간 이차전지 제조 공정의 시작점에서 믹싱 장비의 경쟁력을 갖춰왔다면 이제는 차세대 이차전지 소재까지 발을 뻗으며 시너지를 낼 수 있다는 점에서다.

TSI가 내세우는 차별화 전략은 자체적인 믹싱 기술을 통한 '원가 절감'이다. 그는 “TSI는 설계부터 제조, 설치까지 모든 공정을 독자적으로 관리할 수 있어 기존의 고비용 장비 구조를 혁신적으로 변화시키고 있다”며 "이는 원감 절감으로 이어지기 때문에 경쟁력이 크다"고 설명했다.

기존 경쟁 업체들이 고가의 장비로 여러 단계에 걸쳐 분산액을 처리해야 하는 반면 TSI는 초기에 효율적인 분산을 이뤄 고가 장비 투입 횟수를 최소화한다. 이 과정에서 발생하는 비용 절감 효과는 자연스레 원가 경쟁력으로 이어진다. 기존 믹싱 기술과의 시너지 효과가 직접적으로 반영되는 셈이다.

◇국책 과제 주관 '기술력 인정 방증', 2026년 양산 체제 돌입

TSI는 CNT 분산액 개발에 있어 산업통상자원부의 국책 과제에도 선정돼 주관기관으로 역할을 담당한다. 이로써 기술력을 입증하는 동시에 기술 혁신을 위한 안정적인 지원도 확보했다. 이번 연구과제는 CNT 분산액을 고도화하고 이를 원통형 배터리에 적용해 용량을 극대화하는 등 상업성을 평가하는 것을 목표로 한다.

하 소장은 "이번 과제는 실전 사업이기에 바로 제품에 적용할 수 있는 소재인지가 중요한데 이를 인정받은 셈"이라며 “제품 상용화를 위한 실질적 지원을 받게 돼 기술적 도약을 이룰 수 있는 기회”라고 강조했다.

TSI는 현재 천안 공장에 파일럿 라인을 구축 중이다. 내년 하반기 시운전을 시작으로 2026년부터 본격적인 양산 체제에 돌입할 예정이다. 이 생산 라인은 CNT 분산액을 대량으로 생산하기 위한 기반으로, TSI의 성장 계획에서 중요한 역할을 맡는다.

하 소장은 “향후 전기차 배터리 시장이 급성장하면서 CNT 분산액 수요도 함께 확대될 것으로 예상된다”며 이 생산 라인이 미래 시장에서 중요한 위치를 차지할 것이라고 내다봤다.

TSI는 현재 확보한 기술력과 파일럿 라인의 시운전 결과를 토대로 양산 라인을 최적화하는 데 이어 글로벌 시장으로의 확대를 적극 추진할 방침이다. 이미 해외 배터리 제조사에 납품된 믹싱 장비를 발판 삼아 CNT 분산액 시장에서도 안정적인 기반을 마련할 계획이다.