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포스코, LS, 고려아연 등 국내 배터리 소재 생산업체들이 전구체의 원료인 황산니켈을 확보하기 위한 투자에 들어갔다.

‘황산니켈-전구체-양극재’로 이어지는 밸류체인을 완성함으로써 안정적인 공급망을 구축하고 사업 간 시너지를 더욱 강화하겠다는 의도다.

황산니켈은 니켈을 황산에 용해하고 증발시켜 만든 무기 화합물로 도금액, 촉매 등으로 사용되며, 최근 리튬이온 배터리 원료로 수요가 급증하고 있다. 시장조사업체 QY리서치에 따르면 세계 황산니켈 시장 규모(매출액 기준)는 2021년 50억달러에서 연평균 17.7% 성장, 2028년 157억달러(약 21조원)에 이를 것으로 전망된다.

◇ 포스코, 광양·포항서 황산니켈 생산…전구체 조달 '착착'

11일 업계에 따르면 포스코는 올해 상반기 준공을 목표로 전라남도 광양에 연산 2만톤 규모의 배터리용 고순도니켈 정제공장을 건설 중이다. 앞서 포스코는 2022년 10월14일 고순도니켈 정제공장 착공식을 진행한 바 있다.

배터리 양극재 제조에 사용되는 니켈은 고순도니켈에 황산을 첨가한 황산니켈(니켈 함량 22.3%) 형태로 투입된다. 고순도니켈 2만톤을 배터리용 황산니켈 중량 기준으로 환산 시 약 9만1000톤 규모가 된다(배터리용 황산니켈 1톤의 중량에는 고순도니켈이 약 223㎏ 포함돼 있음).

포스코가 추진하는 고순도니켈 정제사업은 니켈 순도 75%의 니켈매트(니켈을 제련해서 만들어지는 중간 생산물로, 니켈 함량 70~75% 포함)를 습식 정제해 순도 99.9% 이상의 배터리용 고순도니켈로 생산하는 사업이다.

포스코그룹의 SNNC가 페로니켈을 제련, 탈철공정(페로니켈에서 철을 제거해 니켈 순도를 20%에서 70~75%로 올리는 공정)해 니켈매트를 생산하고, 포스코는 니켈매트를 정제해 고순도니켈로 만들어 포스코퓨처엠 등 배터리 소재사에 공급한다.

포스코그룹은 또 지난해 6월 전구체 전문기업인 중국 CNGR과 배터리용 니켈 및 전구체 생산에 협력하는 합작투자계약(JVA)을 체결하고, 황산니켈을 생산하기로 했다.

연간 5만톤 규모의 황산니켈과 연간 11만톤의 전구체를 생산하며, 총 투자 규모는 약 1조5000억원이다. 두 공장은 2026년 양산을 목표로 경북 포항시 영일만 4산단에 조성되고 있다.

포스코그룹은 황산니켈을 충분히 확보함으로써 국내 생산 비중이 13%에 불과한 전구체를 안정적으로 조달할 수 있게 됐다고 설명했다. 나아가 ‘황산니켈-전구체-양극재’로 이어지는 산업 밸류체인을 실현함으로써 배터리 소재 수직계열화의 한 축을 맡게 됐다고 강조했다.

◇ LS MnM, 2단계 걸쳐 황산니켈 6만2000톤 확보

LS MnM은 황산니켈·황산코발트 등을 생산하는 공장(EVBM온산)을 올해 상반기 착공하고, 2026년 초 준공한다는 계획이다.

황산니켈 생산능력은 연간 2만2000톤(니켈 메탈 기준)으로, 사업비는 총 6700억원(1단계 투자 금액)이다. 2026년 준공 및 시운전을 거쳐, 2027년 초부터 본격적인 생산에 돌입한다는 계획이다.

LS MnM은 1단계 투자에 이어 2단계로 새만금에 황산니켈 4만톤의 콤플렉스 공장을 증설(사업비 1조6000억원)할 예정이다.

이에 따라 2029년에는 전기차 약 125만대 규모에 해당하는 황산니켈 6만2000톤 생산체제를 구축할 예정이다.

새만금에 전구체 생산공장 건설을 추진 중인 그룹 계열사 LS-엘앤에프 배터리솔루션과의 시너지 창출도 기대하고 있다.

2022년 10월 LS니꼬동제련에서 사명을 바꾼 LS MnM은 동제련소를 운영해온 노하우를 배터리 소재 사업을 확장하는 데 충분히 활용할 수 있다는 입장이다.

구동휘 LS MnM 대표이사 부사장은 지난 6일 서울 코엑스에서 열린 ‘인터배터리 2024’ 현장을 찾아 “그간 동제련 중심 메탈 사업에 집중해 왔는데, 이제 성장 사업을 끌고 나가면서 가치를 올릴 수 있도록 노력하겠다”며 “메탈 사업은 시황에 따라 실적 변동성이 굉장히 크다. 배터리 부문으로 사업 포트폴리오가 다각화되면 변동성에 잘 대응할 수 있을 것”이라고 말했다.

배터리 소재 분야의 후발주자이지만, 기술력과 글로벌 네트워크를 갖췄다는 내부 판단이다.

구 부사장은 “공장에서 뽑아내는 기술은 몇 십년 동안 해왔던 것이기 때문에 (배터리 소재 사업과) 시너지를 창출할 수 있을 것”이라며 “기존 동제련 사업을 하며 쌓은 영업 노하우 등도 소재 분야 경쟁력이 될 것”이라고 덧붙였다.

◇ 고려아연, 2033년까지 황산니켈 8만5000톤 생산

고려아연은 계열사 켐코와 함께 2025년 하반기까지 울산에 황산니켈을 생산하는 제련소를 짓기로 했다.

5063억원을 투입해 연간 4만2600톤 규모의 생산능력을 갖출 계획이다. 기존 켐코(2만2300톤)까지 포함하면 2026년 생산능력은 6만4900톤으로, 중국에 이은 세계 2위 황산니켈 생산능력을 보유하게 된다.

새롭게 짓는 제련소는 전통적인 제련소와 달리 니켈정광부터 니켈매트, MHP(니켈 수산화 침전물) 같은 중간재, 공정 스크랩이나 폐배터리에서 추출된 블랙파우더까지 다양한 원료를 가공해 황산니켈을 생산할 수 있다.

고려아연은 2033년까지 연간 황산니켈 8만5000톤, 전구체 8만톤의 생산체제를 갖춘다는 계획이다.

고려아연 관계자는 “황산니켈 사업은 미국의 해외우려기업(FEOC) 가이던스 발표 영향으로 중국 기업 의존도가 높은 다른 기업들에 비해 차별화된 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

굿모닝경제 이세영 기자