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리튬, 새 에너지원으로 각광

전 세계 리튬 확보 경쟁 돌입…한국도 이에 대비해야

원태영 기자 ㅣ won@sisajournal-e.com | 승인 2016.10.07(Fri) 13:49:08

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LG화학 오창공장에서 근로자들이 생산중인 리튬이온 배터리 상태를 점검하고 있다. / 사진=LG화학

“리튬은 새로운 가솔린이다(Lithium is the New Gasoline).”

최근 미국 투자은행 골드만삭스가 발표한 보고서 제목이다. 전 세계적으로 리튬 확보 경쟁이 한창이다. 전기차 생산 증가와 맞물려 리튬 수요도 덩달아 증가했기 때문이다. 이미 주요 전기차 생산업체들은 리튬 확보를 위해 다각적인 노력을 기울이고 있다. 이에 리튬을 이용해 배터리를 만드는 국내 업체들도 리튬 확보를 위한 여러 전략이 필요한 상황이다.

리튬(Li)은 휴대전화·노트북PC·전기자동차 등에 쓰이는 충전식 2차 전지의 핵심 원료로 ‘백색 황금’으로도 불린다. 보통 전지는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막 등으로 구성된다. 이 가운데 양극재를 리튬 산화물로 만든 것이 바로 리튬이온전지다. 리튬이온전지는 에너지 밀도가 높고 수명 주기가 긴 편이라 전력 소모가 많은 스마트폰, 전기차 등에 폭넓게 쓰이고 있다.

최근 리튬 가격이 폭등하고 있는 상황이다. 전기차 수요가 증가한 것이 가장 큰 이유다. 지난 8월 한국광물자원공사에 따르면, 리튬의 kg당 가격은 121.2위안(약 2만300원)으로 지난해 같은 기간 43.84위안(약 7341원)에 비해 약 2.7배 뛰었다.

㎏당 40위안 중반을 유지하던 리튬 가격은 지난해 10월부터 급등하기 시작해 11월에는 50위안 중반선을 기록했고, 12월 말에는 100위안을 돌파한 후 계속 상승세를 보이고 있다. 리튬 가격은 중국이 수요의 40% 이상을 차지해 중국내 가격이 국제 가격 지표로 쓰이고 있다.

리튬은 그동안 주로 휴대전화 등 전자기기 배터리에 주로 쓰여 왔다. 그러나 최근부터는 전기차 배터리에도 쓰이기 시작했다. 스마트폰 1대에 5~7g 정도의 리튬이 필요한 반면, 전기차 1대에는 리튬 40~80㎏이 들어간다. 즉 전기차 한 대에 스마트폰 1만대 분량 리튬이 필요한 것이다.

앞으로도 전기차 시장에서의 리튬 수요가 더 증가할 전망이다. 이는 리튬의 가격을 더 올릴 가능성이 크다. LG경제연구원에 따르면, 리튬 수요 시장의 85%는 모바일전지, 유리, 윤활유 등 기존 시장에서 나온다. 전기차용 수요는 15% 이하로 조사됐다. 하지만 전기차 시장이 본격적으로 성장국면에 접어든 2025년에는 전기차를 비롯한 신규 분야 비중이 60%에 달할 전망이다. LG경제연구원 관계자는 “결과적으로 10년 후 리튬 전체 수요는 지금보다 3배이상 증가할 전망”이라며 “이에 따라 가격도 높아질 것으로 보인다”고 밝혔다.

이러한 상황에서 전기차 기업들의 리튬 확보 경쟁은 치열한 양상을 보이고 있다. 토요타는 계열사인 토요타통상을 통해 지난 2011년 호주의 광산기업과 올라즈 리튬 프로젝트를 위한 특수목적회사(SPC)를 공동 설립하면서 리튬 확보에 뛰어들었다. 지난해 완공된 올라즈 광구는 연간 최대 1만7000톤의 리튬 생산이 가능하며, 향후 25년 이상 채굴이 보장된다.

전기차 시장 선두주자인 테슬라도 지난해 8월과 9월, 북미의 광물기업들과 2건의 리튬 공급 계약을 잇따라 체결했다. 지난해 8월에 계약한 소노라 리튬 프로젝트는 현재 개발이 진행 중이며, 이를 통해 3만5000~5만톤 수준의 리튬 원료를 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

중국의 전기차 대표주자 BYD는 중국 내륙의 리튬 광산에 직접 투자한다. 칭하이 솔트레이크 및 선전 훙다퉁과 손잡고 유한책임회사를 설립, 내년부터 최대 4만톤 가량의 리튬 채굴에 돌입한다. 전기차 한 대당 40~80kg의 리튬이 필요한 점을 감안하면 연간 최대 100만대를 생산할 수 있는 규모다.

한국의 리튬 확보 상황은 어떨까. 한국은 세계 1위의 2차 전지 생산국이지만 핵심 소재인 리튬은 전량 수입에 의존하고 있다. 한때는 한국도 리튬확보에 적극적이었다. 2008~2010년 이명박 전 대통령 시절 리튬 확보에 적극 나섰다. 리튬은 소금광산에서 주로 생산된다. 이로 인해 아르헨티나-칠레-볼리비아에 걸쳐 있는 우유니 소금광산에서 리튬개발이 활발하게 이뤄졌다.

한국은 볼리비아를 선택했다. 2011년 한국광물자원공사를 중심으로 포스코·LG상사·유니온 등은 컨소시엄을 구성해 이 사업에 뛰어 들었다. 2012년 2월 포스코는 염수를 화학 반응으로 분해해 1개월 내 리튬을 초고속으로 추출하는 독보적인 기술을 개발했다. 같은해 3월에는 미국과 중국기업들을 제치고 볼리비아의 리튬 배터리용 양극재 생산 사업자로 선정, 기본계약을 체결했다. 이어 7월에는 본 계약을 맺었다.

그러나 지금은 리튬 개발 사업의 흔적조차 찾기 어려운 상황이다. 한국 쪽 컨소시엄을 주도한 포스코는 2013년 현지에 담당자를 보냈다가 2014년 철수시켰다. 자원개발이 중단된 것이다. 볼리비아 정부는 한국과의 계약이 효력을 상실한 2013년 7월 중국과 계약을 체결했다.

이러한 상황에서 배터리 제조 업체인 LG화학과 삼성SDI도 리튬확보에 주목하고 있지만 특별한 성과는 아직까지 없는 상태다. 삼성전자의 경우, 리튬이온전지를 대체할 차세대 전지 ‘금속공기전지’에 대한 특허를 내놓기도 했다.

문희성 LG경제연구원 연구위원은 “수요가 계속 확대되고 있는 리튬 시장은 상당 기간 기존 리튬 기업뿐 아니라 자동차 및 전지 기업들의 주도권 다툼이 치열한 시장이 될 것”이라며 “국내 기업들이 리튬을 확보하기 위해서는 장기계약, 지분투자, 프로젝트 참여 등 다양한 방법을 활용한 전략적 포트폴리오를 구상해야 한다”고 밝혔다.

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