리튬부터 폐배터리 재활용까지..풀밸류체인 갖춘 에코프로[르포]

by하지나 기자
2024.01.03 06:10:00

[포항=이데일리 하지나 기자] KTX포항역에 내린 뒤 차로 10여분을 달리자 드넓은 포항 영일만산단이 눈앞에 펼쳐졌다. 이곳에는 에코프로의 에코배터리 포항캠퍼스가 자리 잡고 있다. ‘철강 도시’ 포항에서 이차전지 산업이 태동하기 시작했던 곳이다. 입구로 들어서자 왼편으로 공사가 한창 진행 중이다.

에코프로는 지난 2016년부터 2021년까지 포항 영일만산단에 약 1조8000억원을 투자해 약 10만 평의 부지 위에 원료, 전구체, 양극재, 리사이클링까지 밸류 체인을 갖춘 ‘에코배터리 포항캠퍼스’를 구축했다. 여기에 약 6만 평을 추가해 2024년 완공을 목표로 포항4캠퍼스를 조성하고 있는 것이다.

에코프로 에코배터리 포항4캠퍼스 공사가 진행 중이다(사진=이데일리 하지나 기자)

‘에코배터리 포항캠퍼스’에는 국내 최초이자 유일무이한 배터리 양극 소재 생태계를 갖추고 있다. 수산화리튬 가공을 맡고 있는 에코프로이노베이션, 양극재 주요 원재료인 전구체를 제조하는 에코프로머티리얼즈, 최종제품인 양극재를 생산하는 에코프로비엠과 에코프로이엠, 폐배터리 재활용을 맡고 있는 에코프로씨엔지, 이들 공정에 필요한 고순도 산소와 질소를 생산하는 에코프로에이피가 모두 한곳에 모여 있다. 이른바 ‘클로즈드 루프 에코 시스템(Closed Loop Eco-System)’이다. 이동채 전 회장이 2016년 임원들과의 토론회에서 “배터리 소재에 들어가는 비용이 100이라면 30은 광물이기 때문에 우리가 컨트롤하는 데 한계가 있다”며 “우리가 60~70을 컨트롤해야 한다”고 말한 일화는 사내에서도 유명하다.

박동혁 대외협력팀 책임은 “전 생산공정에 필요한 모든 시설을 집적한 배터리 밸류 체인을 구축함으로써 원가경쟁력은 물론 수직계열화를 통한 물류비 절감, 스마트 팩토리 구축을 통한 생산 효율성을 꾀할 수 있다는 장점이 있다”고 설명했다. 실제로 에코프로씨엔지 공장과 에코프로이노베이션 공장은 파이프라인으로 연결돼 있었다. 에코프로씨엔지에서 폐배터리 재활용으로 만들어진 탄산리튬이 곧바로 에코프로이노베이션으로 보내지는 것이다.

에코프로비엠 물류창고에 원자재들이 가득 쌓여 있다.(사진=에코프로 제공)

에코프로는 포항4캠퍼스 공사가 끝나지 않았지만 추가 투자 설비를 계획 중이다. 포항 블루밸리 국가산단 내 약 21만평(69만4000㎡) 부지에 2025년 첫 양산을 목표로 오는 2028년까지 5년간 최대 2조원을 투자해 이차전지 양극재 밸류 체인 허브인 ‘블루밸리 캠퍼스(가칭)’를 구축할 계획이다. 최근 전기차 시장 둔화 우려에도 불구하고 활발한 투자를 이어나가고 있는 셈이다.

박동혁 책임은 “에코프로가 포항에 지난 6년간 계속 공장을 지어왔는데 향후 5년에서 길게는 7년간 계속 공장을 지어나가게 될 것”이라며 “통상 중장기로 공급 계약이 이뤄지기 때문에 그에 맞춰 생산 규모를 확정하고 설비 투자를 진행하고 있다”고 말했다. 에코프로비엠의 경우 최근 삼성SDI와 2024년부터 2028년까지 43조8676억원 규모의 하이니켈계 NCA(니켈·코발트·알루미늄)양극재 소재 공급계약을 체결하기도 했다.

단지 내 위치한 에코프로비엠 5공장(CAM5)으로 들어섰다. 이곳에선 NCM(니켈·코발트·망간)양극재를 전용으로 생산하고 있다. 연간 생산량은 3만t 규모다. 본격적인 탐방에 앞서 외부 불순물을 차단하기 위해 파란색 덧신을 신고 에어샤워룸을 통과했다.

1층에 위치한 물류창고와 포장 단계는 대부분 무인화로 이뤄져 있다. 물류 창고에서 컨베이어 벨트로 실려온 원재료들을 무인지게차가 옮겨 놓으면 공기 이송 방식을 통해 다음 공정으로 이동한다. 에코프로비엠의 공정 방식은 수직 형태로 이뤄져 있다. 압축된 공기를 쏘아 올려 원재료를 30m 높이 6층으로 올려놓으면 오르락내리락하는 과정을 반복하면서 제품이 완성된다. 수직 낙하 방식을 도입해 유틸리티 비용을 절감하고 공간을 효율적으로 활용할 수 있다는 설명이다.

오재영 대외협력팀 팀장은 “포항에 자동화 공정을 도입하면서 오창 본사 대비 포지션이 크게 줄었다”며 “가격경쟁력을 높이고 생산 효율성을 높이기 위해 자동화 설비를 점차 확대하고 있다”고 말했다.

에코프로비엠 중앙관제실에서 모니터를 통해 제조 공정을 살펴보고 있다. (사진=에코프로 제공)

2층에 들어서니 양극재 공장의 핵심 설비인 소성로가 보였다. 에코프로의 경우 두 차례의 소성 공정을 거친다. 전구체와 리튬을 섞어 첫 번째로 구워낸 뒤 2차로 양극재 품질과 안정성을 높이는 첨가물인 도판트를 혼합한 뒤 또한번 굽는다. 현재 도판트의 경우 대부분 일본 등에 의존하고 있지만 에코프로그룹은 이마저도 내재화를 추진 중이다. 그룹 계열사 에코프로에이치엔은 올해 양극재 도판트의 파일럿 라인을 구축해 내년부터 양산을 본격화한다는 계획이다.

에코프로는 제품 연구개발(R&D)뿐만 아니라 공정 R&D에도 심혈을 기울이고 있다. 오재영 팀장은 “도가니에 단순히 블랙파우더를 담는 것이 아니라 압축을 하고 진동을 줘서 최대한 많은 양을 담고 있다”며 “제품 개발도 중요하지만 공정 노하우를 토대로 생산성 향상에도 노력하고 있다”고 강조했다.

에코프로비엠 소성로 모습(사진=에코프로 제공)

에코프로는 현재 연간 18만t 규모로 이차전지용 양극재를 생산하며 전세계 시장 점유율 1위를 기록하고 있다. 3만6000t 규모의 CAM8, 5만4000t 규모의 CAM9 신공장이 완공되면 양극재 생산량은 27만t까지 늘어날 전망이다. 에코프로는 포항 블루밸리 캠퍼스를 포함해 2028년까지 양극재 생산능력을 71만t까지 확보해 나간다는 계획이다.

에코프로는 글로벌 생산기지 구축에도 적극적이다. 에코프로는 국내 최초로 유럽 시장에 진출했다. 헝가리를 유럽 생산 거점으로 낙점하고 2025년 양산을 목표로 10만8000t 규모의 양극재 공장을 짓고 있다. 이곳에는 에코프로비엠이 주축이 돼 에코프로씨앤지와 에코프로이노베이션, 에코프로에이피 등 그룹 계열사들이 함께 들어서면서 포항캠퍼스의 DNA를 그대로 이식할 예정이다. 아울러 배터리 제조업체 SK온, 글로벌 완성차업체 포드와 함께 캐나다에 1조2000억원을 투자해 2026년 완공을 목표로 4만5000t 규모의 양극재 공장을 설립할 예정이다. 이를 위해 최근 에코프로비엠은 1177억원을 출자하기도 했다.