LG화학 ‘꿈의 신소재’ 탄소나노튜브 공장 가동

세계최대 규모 CNT 공장 증설
기존 500t 포함 총 1700t 생산력
배터리·반도체·자동차 등에 활용

LG화학이 배터리, 자동차 부품 등에 다양하게 활용되며 '꿈의 신소재'로 불리는 탄소나노튜브(CNT) 사업 강화를 위해 세계 최대 규모의 CNT 공장 증설을 마치고 생산능력 확대에 나선다.

LG화학은 14일 여수 탄소나노튜브(CNT) 2공장(사진)이 1200t 증설 공사를 마치고 상업 가동에 들어갔다고 밝혔다. 이로써 기존 500t과 합쳐 총 1700t의 생산능력을 확보하게 됐다.

CNT는 전기와 열 전도율이 구리 및 다이아몬드와 동일하고, 강도는 철강의 100배에 달하는 차세대 신소재다. 기존 소재를 뛰어넘는 우수한 특성으로 배터리, 반도체, 자동차 부품, 면상발열체 등 다양한 곳에 활용할 수 있다.

이번에 완공된 LG화학 CNT 2공장은 자체 개발한 유동층 반응기를 적용해 단일라인 기준으로는 세계 최대 규모로 건설됐다. 전공정 자동화를 통한 안정적인 품질 관리와 공정 혁신으로 기존 보다 전력 사용량을 30% 절감했다.

이 공장에서 생산되는 CNT는 LG에너지솔루션 등 배터리 업체에 충방전 효율 증가를 위한 양극 도전재 용도로 공급될 예정이다. CNT를 양극 도전재로 사용하면 기존 카본블랙 대비 약 10% 이상 높은 전도도를 구현해 도전재 사용량을 약 30% 줄일 수 있고 배터리의 용량과 수명도 크게 늘릴 수 있다. CNT 시장의 지속적인 성장에 따라 연내 3공장 추가 증설 착수 등 향후 생산능력을 지속적으로 확대해 나갈 계획이다.

글로벌 CNT 수요는 지난해 5000t 규모에서 2024년 2만t 규모로 연평균 약 40% 이상의 성장할 것으로 전망된다.

이에 따라 LG화학은 반도체 공정 트레이, 자동차 정전도장 외장재 등의 전도성 컴파운드와 면상발열체, 반도전 고압케이블, 건축용 고강도 콘크리트 등의 신규 적용 분야로도 CNT 판매를 늘려나갈 계획이다. 또 CNT 원재료인 에틸렌에서부터 독자 기술로 개발한 촉매와 유동층 반응기 등 생산기술·공정, 제품으로 이어지는 수직계열화를 통해 효율을 극대화해 경쟁력 있는 제품을 생산키로 했다.

특히 핵심 기술인 촉매의 경우 독자기술 기반의 코발트(Co)계 촉매를 사용해 배터리 품질에 영향을 줄 수 있는 이물 함량을 낮췄다. LG화학은 2011년 CNT 독자기술 개발을 위한 연구·개발(R&D)에 본격 착수한 이후 현재까지 280여건의 관련 특허를 보유하고 있다.

노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 "CNT는 배터리 소재 외에도 다양한 용도로 시장 확대 잠재력이 큰 사업"이라며 "생산능력 확대와 우수한 품질 경쟁력을 바탕으로 글로벌 시장을 선도하는 업체로 거듭날 것"이라고 말했다.

[e-mail] 김영권 기자