[아하!] 각형 vs 파우치형 배터리, 무슨 차이길래?

[프라임경제] 지난 12일 삼성전자가 '갤럭시노트7'의 판매·생산을 중단한다고 발표하면서 사실상 단종 수순을 밟게 됐습니다. 처음 폭발 이슈가 터진 후 시중에 풀린 물량을 전부 새 제품으로 교환·환불하는 등 할 수 있는 모든 방법을 동원했던 삼성전자로서는 뼈아픈 실패로 남을 일입니다.

갤노트7의 폭발 원인은 배터리 설계 미숙으로 드러났는데요, 처음 폭발 사태가 발생했을 때에는 삼성SDI 배터리를 사용한 국내에서 주로 사건이 발생한 터라 파우치형 배터리에 미숙한 삼성SDI가 제조 과정에서 실수를 저질렀다는 분석이 나온 바 있습니다. 교환 이후 삼성SDI 배터리를 사용하지 않은 제품도 폭발하면서 결국 설계 과정에서 제조까지 모두 실수가 있었던 사실이 알려졌지만요.

이런 발화 사고로 인해 스마트폰 배터리와 똑같은 구조인 전기차 배터리 역시 폭발이 일어나는 건 아닌가 하는 소비자들의 걱정이 점점 커지고 있습니다. 손 안에 들어오는 핸드폰 배터리도 폭발하면 그 위력이 어마어마한데, 그 몇백 배에 달하는 자동차 배터리가 폭발한다면 대형 사고로 이어질 거라는 걱정 때문이죠.

일례로 지난 5일부터 7일까지 코엑스에서 산업통상자원부 주최로 진행했던 '인터배터리 2016'에는 전기차 배터리 산업의 선도주자인 LG화학과 삼성SDI가 참가해 각사의 배터리 기술을 소개했지만 부스에 들르는 참관객들이 "터지는 거 아니냐"는 질문만 던져 당황했다는 얘기도 들렸습니다.

실제로 전 세계 각지에서 전기차 배터리의 문제로 몇 차례 폭발 및 화재 사고가 벌어지기도 했습니다. 국내에서도 지난 1월과 5월 두 차례 사고가 발생한 바 있죠.

전기차 배터리는 스마트폰과 마찬가지로 리튬이온 배터리입니다. 네 가지 소재(△양극 △음극 △분리막 △전해액)를 용기에 담아 완성하는데요, 이 용기의 형태에 따라 △원통형 △각형 △파우치형으로 나뉘죠.

삼성SDI는 각형 배터리에 주력하고 있습니다. 상자 형태의 금속 캔 형태의 용기로 내구성과 안전성이 높다고 해요. 아울러 대량생산에 들어갔을 때 공정 단계가 비교적 적어 가성비가 높은 것도 장점입니다. 다만 배터리 하나당 금속 캔이 포함되므로 무게가 상당히 무거워집니다.

LG화학과 SK이노베이션은 알루미늄 필름 용기로 만드는 파우치형 배터리를 주로 생산하고 있습니다. 각형에 비해 가벼우며 다양한 형태를 만드는 데 자유롭다는 장점이 있죠. 그렇지만 가공 과정상 단가가 높아질 수밖에 없다는 게 단점입니다. 아울러 형태가 부풀어 오르면서 폭발 위험도 더 커진다고 해요.

지난 2014년부터 삼성SDI도 파우치형 배터리 생산에 뛰어들었지만, 아직 개발에 대한 기술력이 부족해 보인다는 게 관계자들의 반응입니다. 특히 이번 갤노트7 배터리 문제로 파우치형과 관련해 삼성SDI라는 브랜드 신뢰도에 물음표가 생긴 상황이죠.

ⓒ 패러데이퓨처 공식 SNS

한편, 얼마 전 LG화학은 테슬라의 신규 라이벌로 불리는 전기차 업체 '패러데이퓨처'와 배터리 공급 계약을 맺었다고 발표한 바 있죠. 패러데이퓨처가 공개한 사진은 LG화학이 공급하게 될 배터리도 테슬라에 쓰이는 것과 마찬가지로 원통형 배터리로 보여 화제입니다.

테슬라가 사용하고 파나소닉이 납품하고 있는 원통형 배터리는 기존 가전제품 등 다양한 영역에서 사용해온 가장 전통적인 형태의 배터리인데요, 단가가 가장 싸고 안정적이라는 장점이 있습니다. 하지만 배터리 부피에 비해 에너지 밀도가 낮고 성능 저하가 빠르게 온다는 점이 단점입니다.

과연 미래에 가장 각광받을 전기차 배터리 모델은 어떤 것이 될지, 그리고 현재로서는 피할 수 없는 문제인 폭발 가능성을 어떻게 제어할 수 있을지 관심을 갖고 지켜봐야겠습니다.