포스코퓨처엠

전세계 경제를 이끄는 산업 발전의 중심에는 ‘소재’가 있습니다.

전기차 · 에너지저장시스템(ESS) 성능을 좌우하는 배터리, 인공지능(AI) · 국방 · 우주 산업의 필수 요소인 반도체 등 모든 산업은 ‘소재 기술의 발전’에서 시작되었고, 앞으로도 ‘소재의 힘’이 미래 산업의 성장과 인류 삶의 변화를 만들어 갈 것입니다.

이번 콘텐츠에서는 ‘친환경 미래소재로 세상의 변화를 이끄는’ 포스코퓨처엠이 개발 및 생산하는 다양한 소재들을 살펴보고자 합니다.

소재 별 특성과 용도, 그리고 포스코퓨처엠만의 기술력이 궁금하다면 주목해주세요!

지금부터 포스코퓨처엠이 만드는 소재의 세계로 여행을 떠나보겠습니다 J

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1. 배터리소재 : 미래 에너지원의 동력

리튬과 전구체를 결합해 생산하는 양극재는 배터리의 양극(+)을 이루는 소재로 배터리 원가의 40% 이상 비중을 차지합니다. 리튬 소스 역할을 수행하며, 배터리의 용량 · 전압 등을 결정하는 핵심 소재입니다. 양극재는 구성하는 원료에 따라 삼원계(NCM·NCA·NCMA), 리튬인산철(LFP), 코발트프리, 하이망간 양극재 등으로 구분되며, 이렇게 생산된 양극재는 전기차(EV), 에너지저장시스템(ESS), 휴대폰, 노트북 등 IT 디바이스용 배터리에 탑재됩니다. 포스코퓨처엠은 양극재 분야에서 2030년 글로벌 탑티어 목표를 달성하기 위해 원료확보, 양산투자, 연구개발에 집중하고 있습니다.

양극재 생산을 위해 꼭 필요한 중간소재가 바로 전구체입니다. 전구체는 (삼원계 기준) 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 등의 원료로 구성되는데요. 고성능 양극재 기술 개발과 밸류체인 경쟁력 강화를 위해 내재화가 중요한 핵심 소재이기도 합니다. 포스코퓨처엠은 국내외 투자를 통해 전구체 자체 생산 비율을 높여나가고 있습니다.

음극재는 배터리의 음극(-)을 이루는 소재입니다. 리튬이온을 저장했다가 방출하면서 전류를 흐르게 하는 역할을 수행하며, 배터리 원가의 약 14% 비중을 차지합니다. 음극재를 생산하기 위한 핵심 원료로는 흑연, 침상코크스, 실리콘 등이 있습니다. 포스코퓨처엠은 국내 유일의 흑연계 음극재 회사로 K배터리 공급망을 든든하게 뒷받침하고 있습니다.

피치는 제철공정의 부산물인 콜타르를 가공해 생산하는 탄소소재입니다. 음극재 코팅용 소재로 활용되며, 배터리의 수명 및 충전성능 개선에 기여합니다. 음극재 표면 코팅 외에도 알루미늄 제련 공정의 바인더 등으로도 활용됩니다. 포스코퓨처엠이 음극재 공급망 강화를 위한 국산화 투자에 나서 2023년부터 생산에 나설 계획입니다.

침상코크스는 제철공정의 부산물인 콜타르를 고온에서 가공해 제조하는 탄소소재입니다. 가늘고 긴 바늘 모양을 지닌 것이 특징으로, 이 덕분에 전기 전도도가 높아 인조흑연 음극재 생산을 위한 핵심 원료로 활용되고 있습니다. 역시 포스코퓨처엠이 2015년 국산화에 성공한 첨단소재로 앞으로 활용처가 더욱 넓어질 것으로 기대하고 있습니다.

2. 첨단화학소재 : 화학 산업의 필수 소재

콜타르는 석탄을 고온으로 가열했을 때 발생하는 액체 형태의 소재입니다. 제철공정의 부산물로 음극재 코팅용 소재인 ‘피치’, 인조흑연 음극재 원료인 ‘침상코크스’ 등의 원료로 활용되고 있습니다. 포스코퓨처엠은 제철부산물에 부가가치를 더한 첨단화학소재의 원료까지 직접 생산하고 있습니다.

표백, 소독 등에 사용하는 산화제인 ‘과산화수소’는 제철 공정에서 발생하는 코크스오븐가스(COG)에서 추출한 원료를 활용해 환경 친화적이라는 특징을 가집니다.

과산화수소는 반도체 웨이퍼, 디스플레이 기판의 식각(소재 표면 가공) 및 세척 용도로 주로 활용되며 섬유·종이펄프 표백재, 의학 공업의 멸균 소독제로도 활용되고 있습니다. 포스코퓨처엠은 제철공정의 COG가스에서 추출한 수소를 활용해 친환경적이고 경제성이 높은 제품을 생산하고 있습니다.

3. 산업기초소재 : 철강 산업의 근간

내화물은 철강 산업을 뒷받침하는 근간이라고 할 수 있습니다. 제철소의 용광로, 석유화학 플랜트 등 각종 산업설비에 들어가는 기초소재가 바로 내화물이며, 고온에서도 화학적 성분과 강도를 유지하는 강점을 보유하고 있습니다. 정형, 부정형, 기능성 내화물 등의 제품군이 있으며, 이들 소재는 철강 제품을 생산하는 용광로·산업용 설비 보수 등에 활용됩니다. 1963년 설립된 포스코퓨처엠의 전신 삼화화성을 시작으로 국내 산업의 근간이 되어왔습니다.

마지막으로 생석회입니다. 생석회는 석회석을 고온에서 가공해 생산하는 소재입니다. 제철 공정에서 부산물 제거·반응도를 높이는데 활용되어 철강 제품 품질과 생산성 향상에 기여하고 있습니다. 포스코퓨처엠은 포항/광양제철소에서 최고 품질의 생석회를 생산하고 있습니다.

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