 중국의 흑연 수출통제 향방은 배터리 생산 및 소·부·장 공급망 점검 중국 정부가 발표한 흑연 수출통제는 12월 1일부터 시행된다. 정부는 국내 공급망 영향을 점검하겠다고 발표했다. 이번 중국의 조치로 국내 핵심산업인 이차전지 업계는 생산 차질을 염려하고 있다. 민·관이 함께 흑연 공급망을 점검하고 대응한다. 규제 완화, 세제, 인프라 등을 지원하고 근본적으로 핵심광물을 적게 사용하는 소재를 개발하기 위해 리튬인산철(LFP) 배터리, 나트륨 배터리, 실리콘 음극재, 리튬메탈 등의 기술개발 사업들도 추진한다는 계획이다.
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산업통상자원부는 지난 10월 20일 대한상의에서 <산업공급망 점검 회의>를 개최했다. 중국 정부가 발표한 흑연 수출통제는 12월 1일 시행된다. 이에 따른 국내 공급망 영향을 점검하며, 배터리산업협회 및 국내 주요 배터리 생산기업, 소재·부품·장비 공급망센터 대한무역투자진흥공사(KOTRA), 기계산업진흥회 등이 참석하여 수요와 공급 현황과 대응방안에 대해 논의하였다.
중국의 조치는 2006년 발표한 <흑연 관련 품목에 대한 임시수출통제조치>의 대상 품목 등을 일부 조정한 것으로, 이차전지 음극재용 고순도 천연흑연 등을 포함하고, 저민감 일부 품목은 통제 대상에서 제외한 것으로 파악된다. 이번 조치에 따라 중국 업체는 해당 품목을 수출할 시 이중용도(군용) 품목 여부를 확인받는 절차를 거쳐야 한다. 우리나라는 이차전지 음극재용 인조흑연, 천연흑연을 2022년 기준 241백만 달러 수입하였으며, 이 중 93.7 %를 중국에서 수입하였다.
업계는 이번 조치가 수출금지 조치가 아닌 수출허가 절차로 상황을 지속 예의주시할 필요가 있다고 언급하였다. 또한, 허가절차로 인해 수입 기간이 늘어나는 것에 우려를 표하면서, 재고 사전확보 등을 통해 수요와 공급에 차질이 없도록 대응해 나갈 계획이라고 밝혔다.
전량 해외수입 의존 이차전지 핵심소재 인조흑연 국산화 성공 소부장 협력모델1)을 통해 인조흑연 음극재 국산화에 최초로 성공한 기업인 포스코케미칼은 그간 천연흑연을 주소재로 음극재를 생산했었으나, 국내 이차전지사(社)와 지속적인 협력을 통해 일본과 중국 등 해외에 전량 수입의존 중이었던 인조흑연 음극재 국산화 기술개발에 국내 최초로 성공하였다. 인조흑연은 코크스(Cokes)가 주원료로, 천연흑연 대비 고출력, 긴 수명, 낮은 열팽창성이 특징이다.
인조흑연 음극재 국산화 공장 인조흑연은 이차전지 음극재의 핵심소재로서 천연흑연 대비 전기차의 배터리 수명을 증가시키고 충전속도를 단축하는 등 강점에도 국내 생산기술 부재로 일본과 중국 등에서 그간 전량 수입 해오던 품목이다. 전세계 음극재의 물질별 생산비중(2020년, %)은 인조흑연(76.3 %), 천연흑연(19.4 %), 실리콘(1.2 %) 순이다.
포스코케미칼은 국산화 기술개발과 함께 인조흑연 음극재 생산공장 신축에 2,600억 원 규모를 투자했다. 현재 1단계 완공(2022.1)을 통해 연간 8,000톤 규모의 인조흑연 설비를 확보하였고 향후 1.6만 톤 수준까지 국내생산을 확대할 계획이다. 2021년 국내 인조흑연 음극재 시장규모는 1.3만 톤(112.5백만 불)이다. 이를 통해 인조흑연 국내 및 해외시장 점유율을 상당 부분 확보할 수 있을 것으로 예상되며, 특히 미국 인플레법 통과에 따라 공급망 다변화를 추진하는 해외 이차전지사로의 수출이 크게 증가할 것으로 전망된다.
협력모델 과제는 지난 제3차 소부장경쟁력강화위원회(2020년 1월)에 협력모델로 선정되어 국비 100억 원이 투입된 과제(2020.1~2022.8)로서, 이차전지 소재 관련 밸류체인 전반에 걸쳐 협력이 이뤄진 모범사례이다. 인조흑연 음극재 국산화를 위해 화학연구원은 인조흑연 피치 원천기술 이전, 동양환경은 인조흑연 피치2) 제조기술을 개발하였으며, 포스코케미칼은 석탄계 콜타르(제철공정 부산물)를 활용한 인조흑연 원료 확보 등 인조흑연 음극재 국산화에 성공하였다. LG에너지솔루션은 인조흑연 음극재 성능평가 및 수요파트너로서 참여하였다.
협력모델 추진현황 소부장 협력모델은 소부장 100대 핵심전략기술 관련 품목을 중심으로 기술 경쟁력 강화 및 공급망 안정화 등을 위해 추진(2019.11월 최초 승인)된 것으로, 2019년 11월 최초 승인 이후 총 50건을 승인하여, R&D(약 4,700억 원)·규제특례(환경, 노동 등)·세제·정책금융 등 부처 간 협력을 통해 패키지3) 지원하였다.
성공사례인 인조흑연 협력모델(2020.1~2022.8)을 비롯하여 업종별 밸류체인 완결형 협력모델 지원을 통해 반도체, 이차전지 등 첨단산업의 핵심 소재·부품(4종4)) 기술개발 및 조기 양산 등 성과가 본격화 되고 있다. 희토류5) 등의 국내 생산기반 마련 및 국내 소부장 협력 생태계 조성을 통한 국내 투자·고용 증대6) 등 성과도 도출되고 있다.
향후 소부장 협력모델이 우리 기업들의 위기 돌파 창구로 확실하게 자리매김할 수 있도록 지원분야를 공급망 안정화 품목 등으로 확대하고 우수 소부장 기업의 참여를 활성화를 위해 상시 공개모집 방식 도입, 협력유형 다양화 등 협력모델 발굴과 선정 방식을 개편하는 한편, 인력·인프라, 규제특례 등 기업지원 사항을 전담기관이 관계부처에 일괄 취합하고 신청하여 원스톱 지원되도록 한다는 계획이다.
인조흑연 개요 코크스(Cokes)를 주원료로, 열처리(2,800 ℃ 이상) 및 바인딩 피치를 통해 제조된 흑연 결정구조를 갖는 탄소 결정체로, 리튬이온의 저장이 가능하여 음극재 소재로 활용되며, 천연흑연 대비 낮은 팽창, 긴 수명, 고출력 등 특징으로 수요가 확대될 것으로 전망했다. 활용 분야는 △이차전지(음극재), △전기로 제강(전극봉), △원자료(감속재, 내벽), △태양광·반도체(도가니, 히터), △자동차(브러쉬, 베어링) 등에 활용한다. 국내 주요 배터리사(社)의 인조흑연 음극재 수요량은 2021년에는 1.3만 톤이다.
이차전지의 음극재 활물질(천연·인조흑연 등)은 이차전지의 충전속도, 수명 등을 결정하는 핵심 요소로, 이차전지 생산 비용의 14.3 % 차지했다. 음극재 부품별 가격 비중(%)은 흑연(95 %), 바인더(5 %)이다.
중대형 이차전지 수요증가에 대응하여, 천연흑연 대비 화학·물리적 물성이 뛰어나고, 수명이 긴 인조흑연을 활용한 음극재 수요가 높다. 활물질별 음극재 생산비중(2020년, %)은 인조흑연(76.3 %), 천연(19.4 %), 실리콘(1.2 %) 순이며, 인조흑연 생산기술을 보유하고 있는 국내 기업은 없어(2020년 기준), 일본과 중국 등에서 전량 수입해 해외의존도가 높다. 개발된 인조흑연의 원재료(코크스)는 제철과정의 부산물을 활용하여 제조하므로 국내 수급이 가능하다.
배터리용 핵심광물 공급망 강화를 위한 한-캐나다 간 협력 다짐 산업통상자원부 지난 10월 25일 방한 중인 캐나다 사절단 대표 마크 샨(Mark Schaan) 혁신과학경제개발부 차관보를 면담하여, 한국과 캐나다 간 경제·통상협력 강화방안을 논의하였다. 미국 인플레이션감축법(IRA) 발효 후, 우리 기업들이 북미 배터리시장 거점으로 캐나다의 중요성을 새롭게 인식함에 따라, 배터리·소재 분야에서 대규모의 투자가 이루어지고 있다면서, 빠르게 성장하는 배터리 산업을 선점하기 위해서는 한-캐나다 양국이 함께 안정적이고 신뢰할 수 있는 핵심광물 공급망을 구축하는 것이 중요하다고 강조하였다.
캐나다는 니켈, 리튬, 코발트 등 배터리용 핵심광물이 풍부하게 매장된 북미 최대의 핵심광물 생산국이며, 캐나다산 핵심광물은 미국·캐나다·멕시코 자유무역협정(USMCA)에 따라 인플레이션 감축법(IRA) 원산지 요건 충족이 용이한 만큼, 세계 최고의 배터리 제조기술을 보유한 한국과의 높은 협력 잠재력이 기대된다.
1) 소부장 협력모델 : 소부장 핵심전략품목의 경쟁력 강화를 위해 수요-공급기업간 협력을 전제로 기술개발, 세제·금융, 규제완화 등 패키지 지원한다.(소부장특별법 제49조) 2) 피치 : 인조흑연 생산 원재료로서 석유화학 공정의 부산물에서 추출하여 생산한다. 3) R&D(산업부), 정책자금(금융위), 세제(기재부), 장비도입·연구인력(과기부), 인허가·환경규제 특례(고용부, 환경부 등), IP-R&D(특허청) 등 관계부처 합동 지원한다. 4) 반도체(CVD 정전척·히터), 이차전지(인조흑연 음극재, 분리막용 산화알루미늄, 파우치) 등이다. 5) 해외 희토류 원석 채굴 업체부터 국내 최종 수요기업(완성차)까지의 전주기적 공급망을 확보한다. 6) 투자는 합작 투자법인 설립, M&A 등 약 2조 4천억 원 규모 추진, (고용) 약 3,700 명 등이다.
<Energy News>
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