SM벡셀, 폭발·화재 없는 LFP 보조배터리 출시..."기존 리튬이온 배터리 시장 판 바꾼다"

[글로벌에픽 신승윤 CP] 스마트폰의 일상화로 보조배터리 수요가 급증하는 가운데, 기존 리튬이온 배터리의 안전성 문제가 지속적으로 제기되고 있는 상황에서 SM그룹의 제조부문 계열사 SM벡셀이 혁신적인 안전성을 확보한 새로운 보조배터리를 선보인다고 24일 발표했다.

리튬이온 배터리 화재 사고 급증하는 상황에서 나온 해법

최근 리튬이온 배터리로 인한 화재 사고가 급격히 증가하고 있어 안전성에 대한 우려가 커지고 있다. 소방청 자료에 따르면 최근 5년간(2019~2023년) 발생한 리튬이온 배터리 화재가 총 612건으로, 2019년 49건에서 지난해 179건으로 3.7배 늘었다. 특히 화재 중 절반 이상인 312건(51%)은 배터리가 과충전 상태일 때 발생했으며, 전체 사고의 60%가 주거지에서 발생해 일상생활에서의 안전 위협이 심각한 수준이다.

리튬이온 배터리는 기계적 충격, 전기적·열적 작용이 가해지면 분리막의 손상이 생기고 이어서 이온의 극심한 화학반응이 생겨 1000℃ 이상 온도가 치솟는 '열폭주 현상'이 발생한다. 이와 동시에 연기와 독성, 자체적인 산소발생 및 가연성 가스가 지속적으로 발생하기 때문에 화재 진압이 어렵고 확산이 빠르다는 문제가 있다.
이러한 상황에서 항공업계는 사고 방지를 위해 보조배터리의 기내 반입을 금지하는 등 시장 전반에서 관련 규제도 강화되는 추세다. 현재 세계 리튬이온 배터리 시장은 2024년 747억 달러를 넘어섰고, 2025년부터 2034년까지 연평균 성장률(CAGR) 15.8%로 성장할 것으로 예상되는 가운데, 안전성 확보가 시장 확대의 핵심 과제로 대두되고 있다.

SM그룹의 안정적 성장 기반 위에서 출시하는 혁신 제품

SM벡셀 배터리사업부문(대표이사 최세환)은 다음달 리튬인산철(LiFePO₄, LFP) 배터리 탑재로 안전성을 강화한 휴대용 보조배터리를 새롭게 선보인다고 밝혔다. 이를 통해 기존 리튬이온(Li-ion) 배터리 중심이던 보조배터리 시장에서 구조 전환을 꾀하고, 새로운 패러다임을 제시하겠다는 구상이다.

SM벡셀은 SM그룹 계열의 배터리 및 가전 제조업체로, 1978년 2월 1일 서통 전지사업부로 설립되어 2005년 SM그룹에 인수된 후 꾸준한 성장을 거듭해왔다. 2022년 4월 자동차부품회사 지코와 합병되어 SM벡셀로 명칭을 변경한 후, 지난해 매출액 1,725억 원과 영업이익 52억 원을 달성하며 안정적인 실적을 보여주고 있다.

SM그룹은 우오현 회장이 1988년 광주광역시에서 창업한 삼라건설을 모태로 하여, IMF 외환 위기 이후 공격적인 인수합병을 통해 성장한 재계 25위의 대기업집단이다. '미다스의 손'이라는 별명으로 불리는 우 회장은 부실기업을 인수합병한 뒤 정상화시키는 것을 반복하며 그룹을 키워왔다.

'올리빈 구조'로 안전성 확보한 LFP 배터리 기술
SM벡셀이 이번에 출시하는 신제품에 적용된 LFP 배터리는 육면체가 유기적으로 연결된 '올리빈 구조(Olivine structure)'라는 고유의 결정구조를 띄고 있어 매우 안정적인 상태를 유지하는 것으로 알려져 있다. 이는 고온에서도 산소를 배출하지 않아 과충전이나 과방전에 따른 안전사고 위험이 낮다.

리튬인산철의 가장 큰 장점은 높은 안전성이다. 과충전 및 고온이라는 가혹한 사용 환경에서도 다른 양극 재료에 비해 파열 및 발화 위험성이 낮다. 결정 안에서의 인과 산소의 결합이 매우 강하기 때문에, 과충전 및 고온에서의 분해, 결정 구조 붕괴에 의한 산소 방출이 쉽게 일어나지 않아 이상 발열이나 발화에 대한 안전성이 높다는 것이 특징이다.

배터리 내부에서 산소가 나오지 않기 때문에 '열 폭주 현상(Thermal runaway)'이 억제되는 효과도 있다. 리튬이온 배터리가 고온에 노출됐을 때 배출된 산소와 내부 전해질이 반응해 불꽃을 유발할 수 있다는 점에서 대조적이다. 실제로 리튬인산철 배터리는 300도의 고온과 260% 과충전에도 화재나 폭발반응이 일어나지 않는 등 층상구조의 삼원계 대비 올리빈 구조의 리튬인산철 소재가 이점을 가지고 있다.

자체 테스트로 검증된 안전성

회사는 신제품의 연구개발 중 과충전 등을 가정해 실시한 자체 테스트에서 폭발이나 화재 위험성이 낮다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 이는 일상생활이 이뤄지는 가정, 차량, 기내 등 다양한 공간에서 소비자들이 안심하고 제품을 사용할 수 있도록 하는 데 주안점을 둔 연구개발 과정의 성과다.

LFP 배터리는 올리빈 구조로 인해 구조적 및 열적 안정성이 높아 본질적인 안전성을 보장하며 환경 친화적이다. 특히 -20°C~75°C의 넓은 온도범위에서 사용할 수 있어 겨울철에도 용량저하 없이 사용할 수 있으며, 전지 내에 납, 카드뮴, 수은, 6가 크롬 등과 같은 유해물질이 없고, 전해질에도 고농도의 황산이나 수산화칼륨이 포함되어 있지 않아 친환경 제품이라는 장점도 있다.

"게임 체인저 역할 기대"...새로운 시장 패러다임 제시

SM벡셀 배터리사업부문 최세환 대표이사는 "이번 제품은 단순한 휴대용 보조배터리가 아니라, 일상에서 안심하고 사용할 수 있도록 완성도를 높여 개발한 '세이프티 차징 솔루션(Safety Charging Solution)'"이라며 "지속 성장하고 있는 휴대용 보조배터리 시장에서의 게임 체인저(Game Changer) 역할과 함께 실적 개선에도 크게 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 신제품 출시는 단순히 안전성만을 강화한 것이 아니라, 기존 리튬이온 배터리 시장의 구조적 한계를 극복하고 새로운 시장 패러다임을 제시한다는 점에서 의미가 크다. 특히 항공업계의 보조배터리 반입 제한 문제에 대한 해법을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

LFP 배터리는 가격이 저렴하고 안전성이 높다는 장점이 있지만, 기존에는 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있었다. 하지만 최근에는 LFP 배터리의 에너지 밀도 한계를 보완하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있으며, 나노 입자화 및 탄소 코팅과 같은 입자 가공 기술의 도입으로 성능이 크게 개선되어 실용화에 이르렀다.

마케팅 전략과 향후 전망

SM벡셀 배터리사업부문은 제품 출시 이전에 벡셀(BEXEL) 공식 스마트스토어에서 사전예약을 신청 받고, 사전예약 구매고객들을 대상으로 사은품을 증정하는 프로모션도 운영할 계획이라고 밝혔다. 이를 통해 시장에서의 조기 안착과 브랜드 인지도 제고를 꾀한다는 전략이다.

현재 전 세계적으로 리튬이온 배터리의 재활용 비율이 5% 수준에 불과한 상황에서, 환경 친화적이고 안전성이 높은 LFP 배터리의 도입은 지속가능한 배터리 생태계 구축에도 기여할 것으로 전망된다. 특히 배터리 업체나 완성차 업체에서 안전사고를 대비할 충당금을 비축할 필요가 없다는 경제적 이점도 있어, 향후 다양한 산업 분야로의 확산이 기대된다.

SM벡셀의 이번 LFP 보조배터리 출시는 국내 배터리 시장에서 안전성을 최우선으로 한 제품 개발 트렌드를 선도하는 사례가 될 것으로 보인다. 기존 리튬이온 배터리의 화재 위험성에 대한 우려가 커지는 상황에서, 안전성을 획기적으로 개선한 제품의 등장은 소비자들에게 새로운 선택지를 제공하며 시장 전체의 안전 기준을 한 단계 끌어올릴 것으로 기대된다.

[글로벌에픽 신승윤 CP / kiss.sfws@gmail.com]