배터리의 핵심, 세계는 지금 ‘코발트’ 전쟁 중 – LG 공식 블로그
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배터리의 핵심, 세계는 지금 ‘코발트’ 전쟁 중

작성일2018-05-30

‘미니카’를 아시나요? 90년대에 학교를 다녔던 사람이라면, 미니카 하나쯤은 사 본 기억이 있을 것입니다. 그 시절 가장 큰 고민은 ‘어떻게 하면 미니카를 하루 종일 쌩쌩 달리게 할 수 있을까’ 였습니다.

코 묻은 용돈을 모아 비싼 건전지를 사모으곤 했는데요. 어떤 건전지를 사용하느냐에 따라 미니카의 성능 또한 달라지기 때문이었지요. 이것이 바로 저와 배터리의 오랜 인연의 시작이라 할 수 있겠네요.

‘미니카’로부터 저와 배터리의 인연은 시작되었습니다.

배터리를 연구하는 입장에서 지금의 고민도 예전과 크게 다르지 않습니다. 어떤 배터리를 만들어야 전기차를 쌩쌩 달리게 하고, 전자제품을 효율적으로 작동시킬 수 있을지 매일 고민하는데요. 앞으로 제가 연구하는 배터리에 대해 재미있고 흥미로운 내용으로 여러분을 찾아뵐 예정입니다.

오늘은 그 첫 번째 이야기! 배터리의 핵심 코발트(Cobalt)에 대한 이야기 입니다.

한 번만? 아니면 또? 1차 전지와 2차 전지

전지는 재사용이 가능한지에 따라 1차 전지2차 전지로 나누어집니다. 간단히 말하자면, 한 번 쓰고 버리는 1차 전지와 다 쓰고 다시 충전해서 쓸 수 있는 2차 전지로 나눌 수 있답니다. TV, 리모콘, 시계 등 다양한 제품의 전원으로 사용되고 있으며 우리가 흔히 주변에서 쉽게 볼 수 있는 건전지는 대표적인 1차 전지입니다.

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대표적인 2차 전지는 휴대폰 배터리와 같은 리튬 2차 전지를 예로 들 수 있는데요. 건전지와 달리 다 사용하고 나서도 다시 충전해 쓸 수 있습니다. 또한 리튬 2차 전지의 경우 에너지 밀도가 높아 건전지보다 훨씬 더 많은 전기 에너지를 저장할 수 있는 장점이 있습니다.

이러한 장점 덕분에 리튬 2차 전지는 오늘날 휴대폰, 노트북, 나아가 전기차까지 다양한 용도로 사용되고 있으며, 이에 대한 수요는 점점 더 증가하고 있습니다.

리튬 2차 전지의 핵심, 코발트

이런 리튬 2차 전지를 만드는 데엔 다양한 광물들이 필요합니다. 양극재 소재인 리튬, 코발트, 니켈, 망간과 음극재 소재인 흑연 등 주요 광물들이 있어야 2차 전지를 생산할 수 있는데요. 그 중 최근 화제가 되고 있는 광물이 있습니다. 바로 코발트(Cobalt)입니다.

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2차 전지의 핵심! 코발트 원석

코발트는 원자번호 27번 원소로 원소 기호는 Co, 단단하고 금속 광택이 나며 엷은 푸른색을 띠는 은회색 금속입니다. 코발트 화합물은 진한 청색을 띄기 때문에 푸른색 염료로도 사용되었습니다. 이 색이 바로 우리가 알고 있는 코발트 블루(Cobalt Blue)입니다.

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이것이 바로 코발트 블루(Cobalt Blue) 색입니다.

코발트는 리튬 2차 전지의 양극재에 사용되고 있는 매우 중요한 재료입니다. 초창기 리튬 2차 전지가 상용화되었을 때부터 코발트 산화물인 LiCoO2가 2차 전지의 양극재로 널리 사용되어 왔습니다.

그 이유는 제조법이 간단해 대량 생산이 쉽고, 전기화학적으로 안정적인 성질로 인해 여러 번 반복해서 충전하고 사용해도 높은 성능을 낼 수 있기 때문입니다. 따라서 보다 많은 에너지를 안정적으로 저장할 수 있는 리튬 2차 전지를 개발하는데 있어 코발트는 없어서는 안 될 귀한 광물입니다.

코발트를 둘러싼 세계의 전쟁

최근 이 코발트를 둘러싸고 세계 여러 나라들의 전쟁이 벌어지고 있습니다. 코발트는 전기차, 스마트폰 등에 사용되는 리튬이온 배터리의 핵심 원재료이기 때문에 ‘4차 산업혁명 시대의 다이아몬드’라고 불리우기도 합니다.

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따라서 세계 여러 나라들은 앞다투어 이를 먼저 확보하려고 하고, 이에 따라 코발트 수요도 급증하고 있습니다. 특히 전기차의 등장으로 인해 배터리 수요가 폭발적으로 증가하게 되면서 핵심 원료인 코발트의 수요는 더욱 빠르게 늘어나고 있습니다.

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전기차에 사용되는 LG화학의 배터리 (2차 전지)

그러나 반대로 코발트 공급은 점점 어려워지고 있습니다. 코발트는 니켈 및 구리를 생산할 때 부산물로 얻어지는 광물인데요. 주요 코발트 생산업체의 노후 광산이 가동을 중단하고 있으며 니켈 가격 하락으로 인해 그 부산물인 코발트 공급도 감소하고 있습니다.

또한 전 세계 코발트 매장량이 집중된 콩고민주공화국의 사회·정치적 불안으로 공급에 차질이 생기고 있는 것도 코발트 공급을 불안정하게 만드는 요소입니다.

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수요는 급증하지만 공급은 점점 어려워지는 불균형 속에서 코발트 가격은 2016년 말 대비 3배 가까이 급증했습니다. 이러한 가운데, 세계 배터리 시장을 선도하고 있는 LG화학코발트 전쟁에서 강력한 한 수를 두었습니다.

바로 2017년 기준, 코발트 생산량 세계 1위 업체인 화유코발트와 전구체 및 양극재의 합작 생산법인을 설립한 것인데요. 이를 통해 코발트 및 니켈과 같은 양극재 주요 원재료를 필요한 만큼 공급받을 수 있게 되었습니다.

더불어 합작 생산법인에서 생산된 전구체 및 양극재도 우선 공급 받는 등 수급 안전성을 극대화하였습니다. 이 덕분에 앞으로 지속적인 혁신을 통해 최고의 품질을 갖춘 배터리를 고객들에게 안정적으로 공급할 수 있게 되었지요.

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코발트를 둘러싼 치열한 전쟁에서 화유코발트와의 합작법인 설립을 통해 우위를 점하게 된 LG화학. 과연 어떤 혁신적인 배터리로 다시 한번 세계를 놀라게 할까요? 코발트 블루만큼 푸른 LG화학 배터리의 미래가 더욱 기대됩니다.

신원경 프로필

LG화학 배터리연구소에서 모든 고객들이 안심할 수 있는 안전한 리튬 이차전지용 전해질을 연구하고 있습니다. 배터리와 관련된 이야기를 모두가 알기 쉽게 전해 드리겠습니다