이재환 코윈테크 대표는 지난달 28일 <디일렉>과의 인터뷰에서 "전기차(EV) 산업의 성장을 위해서는 배터리 가격 인하가 중요하다"며 "가격 경쟁력과 안전성에서 우위를 갖춘 리튬·망간·니켈·산화물(LMNO) 양극재를 미래 먹거리로 삼겠다"고 밝혔다.

코윈테크는 최근 인수한 탑머티리얼을 통한 배터리 소재 사업에 본격적으로 뛰어들고 있다. 현재 니켈·코발트·망간 같은 배터리 주요 소재를 전구체 없이 바로 양극재로 만드는 기술을 개발 중이다. 전구체를 사용하지 않으면 배터리 소재의 해외 의존도와 원가를 크게 낮출 수 있다.

자동화 시스템 전문기업 코윈테크는 배터리 전(前)공정에 특화된 자동화 이송장비도 개발했다. 전(前)공정은 후공정에 비해 자동화 난이도가 높은 분야다. 규격화된 제품이 아닌 원재료를 다뤄야 하기 때문이다. 소재의 오염 방지를 위해 클린룸도 갖춰야 한다. 코윈테크는 다른 업체들이 쉽게 진입하기 어려운 전(前)공정 자동화에 선제적으로 도전해서 대규모 수주를 연이어 확보하는데 성공했다.

이 대표는 "현재 매출의 80% 이상이 배터리 자동화 시스템 분야에서 나온다"며 "당분간 배터리 자동화 시스템에 집중하면서 반도체·디스플레이 및 배터리 소재 분야로도 점차적으로 시장을 확대해 나갈 계획"이라고 말했다.

이어 "장비 업체는 설비쪽에서 신규 투자가 없으면 매출이 낮아질 수밖에 없는데, 그 공백을 배터리 소재 분야에서 메꾸겠다"며 "배터리 장비 산업의 성장기가 끝나는 2030~2040년 이후를 대비해 탑머티리얼을 통한 배터리 소재 산업을 꾸준하게 키워 나가겠다"고 말했다.

다음은 이재환 대표와의 인터뷰 내용이다.

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Q. 자동화 시스템 분야에서 코윈테크만이 가진 장점은 어떤 것이 있나요?

A. 코윈테크는 1998년부터 다양한 산업에 자동화 시스템을 납품하고 있습니다. 배터리, 반도체, 디스플레이, 화학소재, 자동차 등 경량물부터 초중량물, 냉온, 고온 등 다양한 생산 환경과 제품사양에 맞게 커스터마이징이 가능합니다.

그중 코윈테크의 핵심 분야는 배터리 공정 자동화 시스템입니다. 국내 탑티어 배터리사들의 글로벌 공장에 전(全) 공정 자동화시스템을 납품하고 있습니다.

배터리 공정 자동화 시스템은 2012년부터 후(後)공정 자동화시스템을 납품했으며, 2017년에 전(前)공정으로도 영역을 확대하여 배터리 공정 전체 자동화시스템 개발에 성공했습니다.

최근에는 전(前)공정 생산방식에 특화된 자동화 이송 장비를 자체 개발해 경쟁력을 끌어올렸습니다. 코윈테크는 지속해서 배터리 스마트 자동화 장비를 개발해 나갈 것입니다. 또, 활발한 해외 영업활동을 통해 글로벌 배터리 시장으로도 영역을 확장해 나가고 있습니다. 

Q. 자동화 시스템을 공급하는 것과 배터리 생산 장비만 납품하는 것은 무엇이 다른가요?

A. 자동화 시스템은 배터리 생산장비에서 만들어진 제품을 공정간에 이송시켜주는 역할을 합니다. 이를 위해 초기 단계부터 배터리 생산장비 업체와 공동 설계를 하며, 공정 라인의 효율적인 자동화를 위한 도면과 레이아웃을 설계해 자동화 시스템을 턴키로 납품합니다.

배터리 생산장비는 해당 공정에서 제품을 직접 가공·생산하는 역할을 하는 장비입니다. 큰 틀에서 보면 생산 장비와 자동화 장비는 장비를 제어하는 기술면에서는 유사하지만 그 역할과 분야가 다릅니다. 

Q. 배터리 생산공정 중 자동화가 가장 어려운 부분은 어느 공정입니까?

A. 배터리 생산공정은 크게 전극·조립·화성 공정으로 나뉩니다. 그중 전극, 조립 공정은 전(前)공정이고 화성 공정은 후(後)공정입니다. 전극 공정은 원자재를 섞어 배터리에 들어가는 전극(양극과 음극)을 만드는 공정이고, 조립 공정은 전극과 다른 재료를 조립해 배터리를 생산하는 과정이며, 화성 공정은 배터리를 실제 사용할 수 있도록 충·방전되는 특성을 부여하는 과정입니다.

이러한 배터리 공정에서 자동화가 어려운 부분은 전(前)공정입니다. 특히 전극 공정은 클린 공정이 필요하며, 정밀한 롤을 정확하게 이송해야 하는 까다로운 분야입니다. 코윈테크는 전(前)공정에 특화된 자동화 시스템을 선제적으로 도입해서 경쟁 우위를 갖췄습니다.

Q. 폼펙터(원통형·각형·파우치형)별로도 자동화 공정 난이도에 차이가 있나요?

A. 원통형·각형·파우치형 배터리는 조립공정의 생산방식이 다르고 제조장비 역시 다릅니다. 원통형은 배터리 소재를 돌돌 마는 와인딩 공정으로 대량 생산에 용이합니다. 반면에 파우치형은 층층이 쌓아 올리는 스태킹 공정을 사용해서 에너지 밀도가 높지만 추가적인 공정 장비가 필요합니다. 각형은 와인딩과 스태킹 공정 모두 사용하며, 배터리 회사마다 방식이 다릅니다.

스태킹 공정이 와인딩 공정보다 좀 더 복잡하고 다양해서 자동화 장비가 추가로 들어가긴 하지만, 자동화 난이도는 크게 차이나지 않습니다.

Q. 반도체·디스플레이 분야로의 사업 확장 계획을 가지고 계신 것으로 알고 있습니다. 배터리와 반도체·디스플레이 자동화 공정은 무엇이 다른가요?

A. 반도체 공정은 배터리 공정보다 훨씬 더 미세하고 클린한 공정으로 파티클(미세먼지), 열, 진동으로부터 청정한 생산환경을 갖춘 자동화가 필요합니다. 일반적인 반도체 공정은 클래스(Class) 10 ~ 1,000으로 관리되고 있으며, 코윈테크는 클래스 10 ~ 100 수준의 정밀한 클린 자동화 장비를 제작해 국내 반도체 기업에 납품하고 있습니다. 

여기서 클래스 10이란 가로, 세로 높이가 30㎝인 1입방피트(cubic feet)의 공기 중에 포함된 0.5마이크로미터(㎛) 이상의 입자가 10개 이하인 공간을 의미합니다. 일반적인 대기 상태는 1입방피트당 클래스 300만, 실내 공간은 클래스 50만 정도입니다.

디스플레이는 작년에 OLED 8세대 클린형 장비를 개발했습니다. 국내 디스플레이 제조사에 업체 등록을 마쳤으며, 견적 제안 후 검토 중에 있습니다. 단기적으로는 국내 디스플레이 업체에서 레퍼런스를 쌓고, 클린 자동화 장비를 꾸준하게 개발하여 장기적으로 중국 디스플레이 시장까지 확대해 나갈 계획입니다.

Q. 자동화 시스템 산업의 성장 가능성을 어떻게 보시나요?

A. 제조업 전반에서 스마트팩토리로의 전환이 빠르게 일어나고 있습니다. 코로나19로 인해 기업에서 무인 자동화 수요가 확대하는 추세라 자동화 시스템 산업은 계속해서 커질 것으로 전망합니다.

이러한 자동화 시스템의 중요성이 커지면서 코윈테크는 자동화의 핵심인 제어 기술 개발과 스마트 공장을 위한 빅데이터 산출 및 예지 솔루션, AI, 로봇주행제어(SLAM) 등 첨단기술과 접목한 스마트 자동화 장비들을 개발하여 경쟁력을 강화해가고 있습니다.

Q. 올해 상반기 회사 매출이 전년동기 대비 155%만큼 증가했습니다. 실적이 큰 폭으로 상승한 원인이 무엇인가요?

A. 올해 상반기 매출은 518억원으로 역대 상반기 기준 최대치를 달성했습니다. 코로나19로 주춤했던 배터리 업체들의 대규모 시설 투자가 작년 하반기부터 재개되며 코윈테크에서 대형 수주를 연이어 확보한 것이 매출 증가의 원인입니다.

배터리 시장이 커지면서 장비 업체간의 경쟁이 심화되었지만, 코윈테크는 국내 배터리 제조사에 전체 공정 자동화시스템을 성공적으로 납품한 레퍼런스와 앞선 기술력을 바탕으로 많은 수주를 확보할 수 있었습니다.

또한, 지난 3월 인수한 배터리 소재 기업 탑머티리얼의 실적이 이번 상반기 연결 실적에 반영됐습니다. 탑머티리얼은 배터리의 핵심 소재인 양극재를 생산하는 기업입니다. 

Q. 올해 초 배터리 소재업체 탑머티리얼를 인수했습니다. 장비 업체와 소재 업체가 시너지를 낼 수 있는 부분이 선뜻 떠오르지 않는데 어떤 계획을 가지고 계시나요?

A. 코윈테크는 탑머티리얼의 해외 고객사 네트워크를 활용해 글로벌 배터리 시장까지 영업활동을 펼치며 시장을 확장해 나가고 있습니다.

탑머티리얼의 노환진 대표님은 국내 배터리 개발 1세대 출신으로 국내 뿐 아니라 미국, 유럽, 중국 등에 배터리 제조장비를 공급하며 수십년에 걸쳐 전문성을 쌓아 오셨습니다. 탑머티리얼은 2018년부터 배터리 소재 사업에 진출해 양극재를 연구·개발(R&D)하고 있으며 현재는 차세대 양극재 생산을 준비중입니다.

탑머티리얼은 리튬·망간·니켈·산화물(LMNO) 양극재를 개발해 전기 스쿠터향 배터리사에 납품하고 있습니다. LMNO 양극재는 값비싼 코발트를 빼고 니켈 함량을 낮추면서 망간 함량을 높인 양극재입니다. 리튬이온 배터리와 비교해서 전압이 높고 충전속도가 빠르며 안전하고 가격이 저렴하지만, 충·방전 횟수가 적은 것이 단점입니다. 현재의 단점인 낮은 충·방전 횟수는 전고체 배터리가 상용화되면 해결될 수 있어 미래 배터리 시장에서 가격 면으로 큰 이점을 가지게 됩니다.

또한, 기존의 니켈·코발트·망간(NCM) 811, 622 양극재를 단결정으로 만드는 방식과 전구체를 사용하지 않고 배터리 원자재를 바로 양극재로 제작하는 기술을 개발중입니다. 전구체를 사용하지 않으면 배터리 소재의 해외 의존도를 크게 낮출 수 있고 공정 단계 및 원가를 절감할 수 있습니다. 방금 소개한 두 기술로 배터리 원가는 15% 낮추면서 배터리 성능을 끌어올릴 수 있습니다.

Q. 회사의 향후 목표가 어떻게 되나요?

A. 코윈테크는 단기적으로 글로벌 배터리 자동화 장비 일류 기업으로 성장하고, 중장기적으로는 배터리 소재 분야에서 메이저 기업이 되는 것을 목표로 하고 있습니다.

국내 주요 배터리사의 글로벌 공장에 전(全)공정 자동화시스템을 납품한 레퍼런스와 고도화된 기술력을 바탕으로 글로벌 배터리 자동화 시장에서 영역을 확장해 나가고 있습니다.

또한, 탑머티리얼의 양극재 양산 라인을 증설할 계획으로 향후 2~3년내 전기차 시장 진입과 함께 소재 매출의 본격적인 성장을 바라보고 있습니다.

전기차의 빠른 확산을 위해서는 배터리 원가 인하가 필수적입니다. 탑머티리얼의 고안전성, 저가격 양극재는 향후 배터리 시장에서 충분한 경쟁력을 갖추고 있다고 생각합니다.

코윈테크는 혁신적인 소재 생산 기술 개발로 경쟁력을 강화해 나가고, 향후 차세대 전고체 배터리와 접목해서 성능을 향상시킬 수 있는 양극재를 통해 배터리 메이저 소재 기업으로 성장해 나갈 것입니다.