[SPECIAL NEWS]HSM, 황화물계 전고체 배터리 소재인 고순도 특수가스 국산화

2026년 1월 착공, 11월 생산 추진

㈜한국스페셜티머티리얼즈(대표 김진선·Hankook Specialty Materials)가 꿈의 에너지로 불리는 전고체 배터리용 황화리튬 생산의 필수 소재인 고순도 황화수소 및 특수가스의 본격적인 생산에 나선다.

한국스페셜티머티리얼즈는 지난 4월 22일 황화리튬 제조업체인 전북 완주의 ㈜정석케미칼(대표 김용현)과 전고체 배터리용 황화리튬 생산의 필수 원료인 6N 이상 초고순도 특수가스의 안정적인 공급을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다.
이번 양사의 공급계약은 고순도 특수가스의 해외 의존도를 줄이고 황화리튬의 안정적인 생산 체계 구축을 위한 것으로 소재의 국산화를 통해 원료의 안정적인 공급과 전고체 배터리 기술협력을 확대하는 차원에서 전략적 협력이 실현됐다는 점에서 큰 의미가 있다.
지난 2022년 업계 최초로 황화리튬(Li₂S) 제조공정 개발에 성공한 정석케미칼은 전주공장에 양산체제를 구축하고 국내 대기업뿐만 아니라 미국, 일본 등 고객사에 시제품을 공급 중이며 이를 기반으로 오는 2027년 대량 상용화를 목표로 제 2공장을 건설중에 있다.
이에 한국스페셜티머티리얼즈는 그동안 수입에 의존해 왔던 황화리튬 생산을 위한 핵심 원료인 황화수소 등 고순도 특수가스 제조기술을 확보하고 국내 생산설비 확충을 통해 안정적인 공급에 나서기로 했다.

HSM의 김진선 대표는 “전고체 배터리에 필요한 고순도 황화리튬의 생산을 위해서는 고순도 특수가스의 안정적인 생산 및 적기 공급이 관건”이라며 “가성비를 갖춘 전고체 배터리를 해외시장에 수출하기 위해 가격 및 품질 경쟁력 확보하려면 이같은 특수가스 소재의 국내 생산은 매우 중요한 요소”라고 밝혔다.
정석케미칼의 김용현 대표도 “지속적인 연구개발과 집중 투자로 황화리튬의 생산 기술을 확보하고 글로벌 유수의 기업을 통해 시제품을 테스트한 결과, 성능 및 안정성 측면에서 고객사들로부터 기술적 평가의 신뢰도가 높아졌다”며 “현재 연구개발 단계에서부터 품질 우수성과 고성능을 인정받아 오는 2027년 상용화 시점부터 대량 공급이 가능할 것”이라고 설명했다.
이에 덧붙여 “그동안에는 황화리튬의 핵심 원료인 고순도 황화수소를 전량 수입함에 따라 원가 부담 및 공급 안정성에 애로가 있었다”며 “이번 한국스페셜티머티리얼즈와의 협약을 통해 국산화를 통한 원가경쟁력 확보와 안정적인 원료 공급체계 구축을 실현하게 됐다”고 밝혔다.
이에 따라 한국스페셜티머티리얼즈는 오는 5월부터 설계 관련 인허가 절차 추진과 함께 2026년 1월 특수가스 생산플랜트 착공에 나서 11월부터 본격적인 공급이 가능할 것으로 전망했다. 또한 황화리튬 생산설비를 증설하는 정석케미칼의 수요에 발맞춰 2029년에는 제2공장 건설 계획을 추진한다는 계획이다.
이번 협력으로 양사는 국내 전고체 배터리 산업의 핵심 소재의 국산화와 안정적인 공급망을 구축함으로써 차세대 배터리산업의 글로벌 경쟁력을 강화하는 동시에 전고체 배터리의 상용화 및 대중화에 큰 영향을 미칠 것으로 기대하고 있다.

[정석케미칼의 황화리튬 생산 2공장 조감도]

[한국스페셜티머티리얼즈의 고순도 특수가스 생산 공장 조감도]

<참고> 리튬이온 배터리와 전고체 배터리

현재 일반적으로 사용되고 있는 ​리튬이온 배터리는 액체 전해질을 사용하고 있으나 꿈의 에너지로 불리는 전고체 배터리는 고체 전해질을 활용한다.
리튬이온 배터리와 같이 액체 전해질을 사용할 경우 유독성 가스가 발생하거나 발열에 의한 전해질 분해 반응으로 배터리 수명이 감소되거나 배터리 팽창, 전해질 누액 등 사용 중에 발생할 수 있는 손상의 위험을 방지하기 위해 다양한 부품이나 장치를 사용해야 한다.
고체 전해질은 이같은 액체 전해질의 문제점에 비해 구조적으로 안정적이고 배터리 분리막 파손으로 인한 폭발이나 화재와 같은 위험성을 크게 줄이는 동시에 안전과 관련한 내부 부품들을 간소화할 수 있어 전고체 배터리셀의 확장이 가능해 배터리 전체 에너지밀도를 많이 증가시킬 수 있다.
이러한 특성으로 전고체 배터리를 사용 시 화재 발생률이 거의 없고 5분이면 80% 이상 충전할 수 있어 자동차의 충전 속도와 주행거리를 크게 향상시키는 장점이 있다.