배터리에 고체 전해질 쓰면 안전·용량 ↑…상용화 초기 가격은 부담 전기차는 배터리 비용 40%…로봇은 2% 선이라 가격 부담 저항 작아 로봇 시장 확대 기대감 속 전고체 소재 비용 등 경제성·양산성 과제 ‘적자 터널’에서 벗어난 국내 배터리 3사가 ‘로봇용 배터리’를 차기 성장동력으로 보고 잰걸음을 하고 있다. 로봇 기술의 급속한 발달로 로봇용 배터리 수요가 빠르게 늘 것으로 예상될 뿐 아니라 차세대 배터리로 꼽히는 전고체 배터리를 전기차에 적용하기 전 시험무대로도 로봇이 적합하다는 판단 때문이다. 국내 3사는 이르면 2027~2030년 전고체 배터리 양산에 돌입할 예정이다. 경제성과 생산공정 최적화에 성공할지가 성패를 가를 것으로 보인다. 9일 배터리업계 설명을 종합하면, 배터리 3사가 전고체 배터리 사용처로 ‘로봇’을 낙。한 데는 경제성 요인이 크게 작용했다. 업계에서는 상용화 초기 전고체 배터리 가격이 리튬이온 배터리의 5~6배에 달할 것으로 추정한다. 원 목표였던 전기차에 바로 투입하기에는 배터리 용량이 커 가격 부담에 대한 저항이 클 것으로 예상된다. 전고체 배터리란 배터리의 이온이 양극과 음극 사이에서 오가는 일종의 ‘통로’인 전해질을 액체에서 고체로 바꿔서 안전성과 저장용량을 대폭 개선한 배터리를 말한다. 로봇은 상황이 다르다. 탑재되는 배터리 용량이 작아 완제품 가격에 미치는 영향도 작다 릴게임동영상 . 미국 인공지능(AI) 로봇 개발사인 ‘피겨 AI’의 휴머노이드 배터리 용량(5시간 지속)은 2.3킬로와트시(㎾h)로, 전기차 평균(65㎾h)에 비해 약 28분의 1 수준이다. 전기차 가격 중 배터리 비용은 40%지만, 휴머노이드(테슬라 옵티머스 로봇 기준)의 배터리팩은 전체 원가의 2%로 추정된다. 이에 업계는 로봇 시장이 전고체 배터리의 ‘규모의 경제’를 이끌 수요처가 될 수 있다고 본다. SNE리서치는 전 세계 휴머노이드용 배터리 탑재량이 2030년 1.37기가와트시(GWh)에서 2035년 17.67GWh, 2040년 138.3GWh로 증가할 것으로 전망했다. 이 중 전고체 배터리 탑재량은 2030년 0.04GWh, 2035년 5.65GWh, 2040년 76.1GWh로 추정된다. 배터리 3사는 전고체 배터리에 다른 전략을 취하고 있다. 삼성SDI는 빠른 전고체 배터리 양산으로 시장 선.에 나선다는 목표를 세웠다. 3사 중 가장 이른 2027년 하반기를 양산 시。으로 잡고, 올해 하반기에는 휴머노이드용 표본 공급을 진행할 예정이다. LG에너지솔루션은 로봇 고객사에 기존의 원통형 배터리(2170 배터리)를 공급하면서 향후 이를 전고체 배터리로 전환해 나갈 것으로 보인다. 다모아릴게임 2029년 양산을 목표로 하는 SK온은 리튬이온 배터리 생산공정에 전고체 배터리 플랫폼 적용 가능성을 확인하는 등 상품·가격 경쟁력을 높이는 데 주력하고 있다. 전고체 배터리가 상용화하려면 경제성과 양산성 두 가지 과제를 모두 해결해야 한다. 당장 높은 소재 비용을 어떻게 줄이느냐가 관건이다. 현재 전고체 배터리의 전해질로 사용되는 황화물계 전해질 가격은 ㎏당 1500~1800달러(약 211만~253만원) 수준이다. 반면 삼원계 배터리에 사용되는 액체 전해질 가격은 중국에서 ㎏당 30위안(약 6260원)으로, ㎏당 가격을 단순 비교하면 340~400배 수준의 차이가 난다. 대량 생산을 위한 생산공정 최적화 과정도 필요하다. 고체 전해질은 조금만 들떠도 빈 곳이 생겨 양극과 전해질의 접촉이 불완전해질 수 있다. 이 경우 두 물질의 경계면에서 이온 이동을 방해하는 ‘계면저항’이 커진다. 해법은 양극과 전해질의 접촉면을 최대한 고르게 만들고 밀착 상태를 유지하는 것이다. 하지만 이를 대형 셀에도 균일하게 구현하면서 양산성을 확보하기란 쉽지 않다. 한 배터리업계 관계자는 “연구·개발(R&D) 단계의 소형 셀에서 확인된 성능을 대형 양산 셀에서도 구현하려면 공정 전반의 안정화가 중요하다”며 “생산 전반의 공정 조건을 정교하게 최적화하는 데 집중하고 있다”고 말했다. 이어 “값이 더 싼 소재를 실제 적용할 수 있는지, 더 낮은 가격에 공급할 업체가 있는지 계속 살피는 중”이라고 말했다. 로봇 시장이 전고