엘티씨 우리가 주목해야할 기술? (전고체 배터리 전해질, SOFC 전해질)

 

엘티씨(170920 )의 주목해야 할 기술은?

 

다양한 기술들이 나열되어 있고, 그 기술이 아직 매출로 이어지지 않고 있지만 희망적인 것은 2023년도에 엘티씨가 흑자로 전환해서 수익이 나는 회사로 변신을 했다는 것이 첫 번째입니다. 

 

(1) 수소전문기업으로써의 핵심기술

 

    위의 개발내용을 좀 더 살펴보면, SOFC는 고체산화물 연료전지인데 고온에서 사용되는 연료전지이기 때문에 도자기와 같은 세라믹 재료로 연료전지의 스택(Stack)을 구성합니다. 스택(Stack)은 쉽게 설명드리면 배터리 팩 같은 것이라고 생각하면 되고 여러개의 전지를 수직으로 쌓은 것입니다. 이러한 SOFC연료전지 시스템은 현 정부가 추진하고 있는 수소산업의 한 축으로 분산발전(기존의 발전소에서 전력을 생산해서 한국전력의 그리드(grid) 망을 통해서 가정집으로 전기가 이송되었던 것에 반하여 발전소를 작은 단위로 쪼개서 아파트 옥상 등에 별도로 설치하여 발전하는 형태)용으로 널리 사용될 예정이고 앞으로 추진계획에 있다. 서울시가 얼마 전에 SOFC를 이용한 비상용 분산발전 용역을 한 것도 비슷한 맥락이다.

 

보도자료에 따르면,

 

"분산발전이란 전력 수요지 근처에 소규모 발전설비를 이용해 전력을 공급하는 발전 방식을 말합니다. 규모에 대해서는 아직 명확한 정의가 없지만, 보통 50-100MW 이하의 수요지 인근이나 배전•준송전 계통에 연계되는 발전 자원을 분산발전이라고 보고 있습니다. 태양광, 풍력, 수력, 연료전지, 폐기물 발전, 에너지 저장 장치, 소형 터빈 등이 이에 해당합니다. 분산발전이 최근 주목받는 이유는 다음과 같은 장점이 있기 때문입니다.

• 수요지 인근에 설치되기 때문에 송배전 인프라 건설 비용과 운영 비용을 대폭 절감시킬 수 있습니다.
• 시설 규모가 작아서 부지 선정 부담감도 중앙발전에 비교해 작습니다. 
• 전력 계통에 미치는 영향이 제한되어 있으므로 광역 정전을 피할 수 있다는 장점도 있습니다. 
• 마지막으로 지역 내에 분산자원이 충분히 설치된다면 외부 전력망과 독립적으로 전력을 자급자족할 수 있는 시스템을 갖출 수 있게 됩니다.

보도자료에서 핵심을 이야기하자면, 서울시는 2022년까지 원전 1기에 설비용량에 해당되는 1GW를 신에너지로 대체하겠다고 추진하고 있습니다. 즉 수요 지라고 하면 아파트와 같이 거주하고 있는 공간에 발전소를 설치한다고 생각하면 됩니다. 앞으로는 전기차의 증가에 따라 충전수요부분이 도심이나 거주지에 집중될 가능성이 있어서 그러한 수요의 집중적으로 발생하는 근처 장소에 분산발전소(SOFC를 이용)를 설치해서 전기를 생산하겠다는 것입니다. 그렇게 되면 서울과 같이 인구 밀집도가 높은 지역에서는 통신사들의 안테나가 촘촘히 건물옥상에 있는 것처럼 분산발전용 SOFC 수소연료전지 발전소가 설치될 것으로 예상됩니다.  언뜻 예상해봐도 그 수요도 어마어마하겠죠?

 

따라서 엘티씨가 양산화 공정에 개발 중인 SOFC용 소재와 실증, 그리고 연료전지의 핵심인 BOP시스템을 국산화하는 것은 매우 중요한 의미가 있습니다. 여기서 BOP는 연료전지에서 스택을 제외한 구성 부품, 주변 기계 장치를 말한다.

 

     1-1  SOFC용 나노분말 양산기술 개발

        - 저급의 원료를 정제하여 고순도의 나노 재료를 합성하기 위한 기술 개발
        - 개발된 YSZ 분말을 SOFC 시스템에 적용하여 test 진행 중
        - 국내에서는 수입 의존성이 큰 YSZ 분말을 생산할 경우 SOFC소재  국산화 가능(현재 양산화 공정 개발 진행 중)

 

     1-2 그린홈 연계형 건물용 SOFC 시스템 개발 및 실증

        - SOFC의 전극 및 전해질용 분말 개발
        - 가정용 SOFC 시스템을 국내 환경에 맞추어 실제 운전조건과 동일하게  테스트 진행 중
        - 1KW급 SOFC 시스템에서 핵심적인 부품의 스택 및 BOP 국산화 진행중

 

일반적으로 우리들이 사용하는 아파트의 세대량 용량제한이 3~5KW 수준임을 고려하면 앞으로는 아파트의 옥상마다 300~500KW급 내외의 SOFC 분산발전소가 설치될 가능성이 있고, 300KW급이라고 하면 1KW급 전지를 300개를 패키징 해서 설치한다고 생각하면 쉽게 이해하실 수  있습니다.

 

 (2) 차세대 디스플레이용 소재의 생산 업체

 

엘시티의 기술개발 현황을 좀 더 살펴보면, 반도체 공정용 Non Hydroxyl amine Polymer remover 개발, 고점도 PR용 Nega PR Stripper, TSV용 Polymer remover 개발, FPD용(Cu/Al Hybrid type) 수계형 Posi-PR Stripper 개발, 산화물 반도체용 박리액 개발, OLED용 박리액 개발 등이 사업보고서에서 보고하고 있습니다.

 

반도체 공정용 Non Hydroxyl amine Polymer remover 개발	- 외산 제품의 국산 대체로 인한 국가 경쟁력 확보, - 발암성 폭발 물질 대체로 인한 작업 환경의 안정성 확보, - 양산 라인 테스트 진행 후 양산 납품 진행
고점도 PR용 Nega PR Stripper	- 외산 제품의 국산 대체로 인한 국가 경쟁력 확보 - 고점도 Nega PR에 대한 Strip 가능 제품 개발 - 양산 라인 테스트 진행 후 양산 납품 진행
TSV용 Polymer remover 개발	- 외산 제품의 국산 대체로 인한 국가 경쟁력 확보 - 발암성 폭발 물질 대체로 인한 작업 환경의 안정성 확보 - 양산 라인 테스트 진행 후 양산 납품 진행

 

반도체 공정은 다 중요하겠지만, 앞으로는 작업 환경과 같은 노동환경이 매우 중요합니다. 기술개발 상세에 보면 "발암성 폭발 물질 ~~~작업 안정성 확보"라고 되어 있습니다.  반도체 생산공정은 섬세하고 정밀한 공정을 위한 다양한 약품들이 사용되고 있는데 이러한 약품을 사용했을 때 작업자가 안전하게 작업할 수 있는 이슈가 점차 중요해지고 있고, 이러한 소재는 공정상에 사용되는 재료로써 공정에 적용 시에는 지속적이고 안정적인 Cash Flow를 형성하는데 도움이 됩니다.

 

Bump/LED용 PR Stripper 개발	- 기존 제품들에 대해 동등한 성능을 갖추며, 낮은 제제 원가로  제품화 실시 - 양산 라인 테스트 진행 후 양산 납품 진행 예정
FPD용(Cu/Al Hybrid type) 수계형 Posi-PR Stripper 개발	- 외산 제품의 국산 대체로 인한 국가 경쟁력 확보 - Al 과 Cu 금속 막질에 부식 영향을 주지 않으며, PR을 Strip 할 수  있는 제품 개발 - 양산 라인 테스트 진행 후 양산 납품
FPD용(Al type) 수계형 Posi-PR Stripper 개발	- 외산 제품의 국산 대체로 인한 국가 경쟁력 확보 - Al 막질에 부식의 영향을 주지 않으며, PR을 Strip 할 수 있는 제품  개발 - 양산 라인 테스트 진행 후 양산 납품
산화물 반도체용 박리액 개발	- 대구경화 및 고해상도 추세에 맞춰 산화물을 적용하는바, Al/Cu/산화물   막질에 모두 적용 가능한 제품 - 기존 FPD용 제품에 부식을 막는 약품만을 첨가함으로써, 기존 제품과  동등한  성능을 유지하면서 생산효율을 높인 제품 개발 - 양산 라인 테스트 진행 예정
OLED용 박리액 개발	- OLED 공정의 Dry-etching 공정에 맞게 유기계용 박리액 개발 - Al/Cu/Ag/산화물 막질에 모두 적용 가능

 

한편,  OLED(유기 발광 다이오드)는 유기 화합물 층으로 이루어진 반도체 소자 중 하나이며, 지금은 고성능 TV도 출시되어 있어서 잘 알려져 있습니다. TFT LCD에 비하여 각각의 셀들이 직접 발광을 하는 원리라서 명암대비가 우수하고 선명도가 뛰어난 특성을 가진 차세대 디스플레이의 미래입니다. 이러한 OLED공정에 사용되는 박리액은 디스플레이 공정에서 매우 중요한 핵심공정 중에 하나입니다.

 

(3) 전고체 배터리 전해질 소재 업체

하나 더 우리가 관심을 가져 볼만한 기술이 SOFC나노분말일 YSZ분말의 활용에 대한 부분입니다. 

SOFC용 나노분말 양산기술 개발

- 저급의 원료를 정제하여 고순도의 나노 재료를 합성하기 위한 기술 개발 - 개발된 YSZ 분말을 SOFC 시스템에 적용하여 test 진행중 - 국내에서는 수입 의존성이 큰 YSZ 분말을 생산할 경우 SOFC소재   국산화 가능 - 현재 양산화 공정 개발 진행중

YSZ 불순물 분석법 개발

- YSZ 제품 순도 및 불순물 분석결과 재현성 확보 - 타 분석센터 에서 자체분석으로 대체 - 분석시간 2주에서 8시간으로 단축 - 공정개선 가능

지르코니아로 알려져 있는 세라믹 소재분말입니다. 전고체 배터리의 전해액에 대한 글은 제가 적은 아래글을 먼저 읽으시면 도움이 됩니다.

 

(주식) 전고체 배터리 고체전해질 관련 총정리 (tistory.com)

(주식) 전고체 배터리 고체전해질 관련 총정리

(주식) 전고체 배터리 관련주 고체전해액.. (tistory.com)

(주식) 전고체 배터리 관련주 고체전해액..

 

다시 돌아와서, 지금의 주류인 리튬이온 2차 전지에서 발생하는 리튬의 강력한 반응력으로 화재가 발생하면 소방차가 와도 전기차에 붙은 불을 끄기가 어렵고, ESS와 같이 대용량의 저장장치도 한번 화재가 발생하면 전소(전부타 타서 재만 남은 상태)상태에 이르기까지 별다른 조치를 하기가 어렵습니다.  전고체 배터리는 이러한 화재의 위험성이 대폭 낮출 수 있다는 장점이 있어서 현재 많은 관심을 받고 있는데, 이러한 화재를 억제하는 하는 불연소재중에 핵심이 지르코니아 분말입니다. 전고체 배터리는 황화물계, 산화물계, 폴리머계 등 3개의 주류로 개발이 되고 있는데, 핵심기술인 이온전도도를 높이고 화재위험성을 낮추는 두 가지의 핵심 성능에 지르코니아 분말을 사용해서 연구가 되고 있다는 것입니다. 

 

배터리업체의 공정은 외부로 특허 등으로 공개되지 않아 그 소재에 대한 사용유무를 외부에서 알아차리리가 매우 어려운 특성을 가지고 있지만, 논문 등에서 발표되는 기술의 트렌드에서는 그러한 연구가 많이 되고 있어서 전혀 허무맹랑한 이야기는 아닌 것으로 생각됩니다.(물론, 이것은 저의 개인적인 판단입니다. 다른 자료를 많이 찾아보시고 연구해 보시길 추천드립니다.)

 

(4) 그 외 관심을 가지고 볼 것 들...

 

엘시티는 앞의 글 사업보고서에서 대충 감잡으신 분들도 계시겠지만...(아리까리하다고 생각하시면 한번 더 복습)

반도체주 인가? 전고체 수혜주인가? 연료전지 소재업체인가? (tistory.com)

반도체주 인가? 전고체 수혜주인가? 연료전지 소재업체인가?

현재의 매출에서 장비의 매출이 크게 작용하고 있습니다.  작년에 엘씨티는 적자기업이었으나 전환사채 등을 발행해서 외부로부터 자금을 수혈해서 "무진전자"라는 장비업체를 양수했습니다. 자회사인 엘에스이가 무진전자의 반도체 웨이퍼 세정장비 제조사업부를 461억 원에 양수했는데, 무진전자는 SK하이닉스와 관련 있는 업체였는데 기술유출문제가 있었고 이를 계기로 엘티씨가 인수함으로써 든든한 현금흐름(Cash Cow)을 얻게 되었습니다.

 

출처 : 전자부품 전문 미디어 디일렉(http://www.thelec.kr)

 

 

무진전자는 이전에 SK하이닉스를 주거래 업체로 등록되어 있고 엘시티도 SK하이닉스와 관계가 나쁜 편은 아닙니다. 그래서인지 SK가 미국의 블룸사에 7000억 규모로 투자를 해서 한국에 만든 SK-블룸 사가 SOFC업체이고 한국 내에서 분산발전관련해서 SOFC 사업을 수행하기 위한 법인이므로 위의 내용들을 종합해 볼 때 관심을 가지고 지켜볼 여지는 충분히 있다고 생각합니다. 지금은 국내의 미코라는 회사가 만드는 SOFC에 엘시티가 협업을 하는 것으로 알려져 있으며, 향후 블룸-SK퓨얼셀의 SOFC사업을 잘 지켜볼 필요성이 있습니다. 

 

 

 

* 저의 글은 저의 개인적인 분석이며, 전자책이나 유료강의를 통하는 것보다 더 나은 내용을 무료로 제공하는 것입니다. 이 글은 저작권으로 보호되고 있으니, 다른 곳으로 퍼 나르는 것은 허용됩니다만, 꼭 출처를 밝혀주시기 바랍니다. 제 포스트가 도움이 드셨다면, 공감(♥)과 구독, 답글로 응원을 부탁드립니다~~~  끝.