북미 ESS 1조 수주 앞둔 SK온…3대 안전성 기술로 공략 가속 [biz-플러스]

플랫아이언 등과 10GWh 논의 화재 예지 등 안전기술로 주목 이르면 2분기 계약 체결할 듯 올 해외시장 20GWh 수주 목표 국내외서 ESS 라인 전환 본궤도 SK온의 조지아 배터리 생산 공장 전경. 사진 제공=SK온 SK온이 ‘전기차 캐즘(일시적 수요 둔화)’의 대안으로 부상한 에너지저장장치(ESS) 배터리 사업 확대에 탄력을 받게 됐다. 미국 에너지 개발 업체 등에 10GWh 이상의 신규 ESS 공급계약이 가시화하면서다. 이는 SK온의 연간 수주 목표의 절반에 달하는 규모로 ESS 배터리의 안전성을 높이는 기술이 북미 시장에서 통하고 있어 고무적으로 평가된다. 13일 배터리 업계에 따르면 SK온은 플랫아이언 등 복수 고객사와 ESS 배터리 공급계약을 논의하고 있다. 배터리 공급 규모는 10GWh 이상이며 매출액으로 환산하면 1조~1조 2000억 원 수준으로 추산된다. 회사 측은 이르면 2분기 본계약 체결을 기대하고 있다. 앞서 SK온은 지난해 9월 플랫아이언과 처음으로 1GWh 규모의 리튬·인산·철(LFP) ESS 배터리 공급계약을 체결하면서 6.2GWh 규모의 에너지 개발 프로젝트에 대한 우선공급 협상권을 확보한 바 있다. 미국 콜로라도주에 본사를 둔 플랫아이언은 대규모 배터리 에너지 저장 시스템을 설계·건설·운영하는 ESS 전문 기업이다. SK온이 협의 중인 수주 프로젝트를 모두 확보할 경우 올해 글로벌 ESS 배터리 수주 목표치인 20GWh의 절반을 채우게 된다. 지난해 플랫아이언에 1GWh 규모의 LFP 배터리를 공급하기로 한 뒤 1년이 안 돼 북미 시장에서 SK온의 수주 잔량이 10GWh 이상으로 치솟게 되는 것이다. 배터리 업계는 SK온이 ESS 배터리에 대거 적용한 안전 강화 기술이 북미 고객사의 러브콜로 이어졌다고 평가한다. ESS 배터리에서 화재가 발생할 경우 단전 등 피해가 걷잡을 수 없이 커질 수 있어 제품 안전성을 확보하는 것이 배터리 업계의 최대 과제로 꼽힌다. SK온의 대표적 안전 기술은 화재 예지 시스템 중 핵심인 ‘임피던스분광법(EIS)’이다. EIS는 배터리에 미세 전류를 주입해 측정한 주파수별 전압 응답에 기반해 전해질 저항, 계면 저항, 확산 저항 등 내부 임피던스 성분을 분석하는 기술이다. 이를 통해 셀 노화, 내부 합선 등 이상 징후를 조기에 판별할 수 있어 기존의 전압 온도 감지 기반 배터리관리시스템(BMS)보다 정밀도가 높다. SK온은 화재가 발생한 후에 이를 진화할 수 있는 듀얼 밸브, 액침 침지 기술도 적용했다. 듀얼 밸브 구조는 액티브 밸브와 패시브 밸브 등 두 가지 밸브를 활용해 화재 발생에 따른 변화를 감지하고 냉각수를 투입하는 시스템이다. 액티브 밸브는 센서가 기준치를 넘은 온도와 전압을 감지하면 열린다. 패시브 밸브는 주변 온도가 상승해 기준치를 넘어서면 내부 부속품이 터지면서 밸브가 열리도록 설계됐다. 두 가지 밸브가 모두 열리면 냉각수가 투입된다. 액침 침지 기술은 듀얼 밸브 시스템이 열리며 투입된 냉각수에 팩 전체를 담가 온도를 빠르게 안정화한다. 화재 발생 초기에 열폭주 현상을 사전에 차단하면서 피해 확산을 최소화할 수 있도록 설계됐다. SK온은 이 같은 안전 강화 기술을 토대로 올해 글로벌 시장에서 총 20GWh 이상의 ESS 배터리 수주를 목표로 하고 있다. 생산능력 확대를 위해 충남 서산 2공장의 전기차 생산라인을 ESS로 전환하는 작업에도 속도를 높이고 있다. 서산 2공장에는 최대 6GWh 규모의 ESS 전용 라인이 들어설 것으로 예상된다. 미국에서는 조지아주에 건설한 전기차용 배터리 생산라인 일부를 ESS용으로 전환하는 공정에 착수했다. 올해 하반기부터 LFP ESS용 배터리 양산에 돌입하는 것을 목표로 하고 있다. 배터리 업계의 한 관계자는 “과거에는 ESS 배터리의 가격과 공급 능력이 주요 경쟁 요소였다면 최근에는 화재 안전성과 운영 안정성이 수주를 좌우하는 핵심 기준이 되고 있다”며 “안전 기술 경쟁력을 입증한 업체가 북미 ESS 시장에서 차별화에 성공할 것”이라고 강조했다.