[더구루=정예린 기자] SK머티리얼즈가 '꿈의 신소재'라 불리는 탄소나노튜브(CNT) 사업에 본격적으로 뛰어든다. 일본 소재 스타트업 '명성나노카본(메이죠나노카본·일본명 名城ナノカーボン)'과 손을 잡으며 실리콘 음극재 성능 개선에 나선다. 

명성나노카본은 지난 12일 "SK머티리얼즈와 자본·사업 파트너십 계약을 체결했다"며 "SK머티리얼즈의 투자로 양사는 리튬이온배터리 분야에서 협력키로 했다"고 발표했다. 

양사는 전기차용 리튬이온배터리에 쓰이는 고결정성·고순도 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT) 양산 체제를 구축키로 했다. 생산된 SWCNT는 SK머티리얼즈와 미국 '그룹14 테크놀로지' 간 실리콘 음극재 합작사 'SK머티리얼즈 그룹14'에 공급될 것으로 예상된다. 

SK머티리얼즈는 실리콘 음극재의 일부 성능 저하 문제를 해결할 신소재로 SWCNT를 낙점한 것으로 보인다. 실리콘은 기존 리튬이온배터리의 음극 소재인 흑연보다 에너지를 4배 이상 저장할 수 있어 차세대 음극 재료로 각광받고 있지만, 동시에 실리콘 부피가 팽창해 배터리를 손상시킨다는 문제가 있다. 실리콘 음극재를 전도성 첨가제로 사용하면 실리콘 단점을 극복하고 제품 성능을 개선할 수 있다. 

CNT는 탄소 기반 나노 물질로 전기와 열의 전도율이 구리 및 다이아몬드와 동일하면서 강도는 철의 100배에 달한다. CNT 도전재는 기존 카본블랙 도전재와 비교해 사용량을 30% 줄이고도 10% 높은 전도율을 구현할 수 있어 차세대 신소재로 꼽힌다. 소량의 도전재를 사용하는 대신 양극재와 음극재를 더 많이 채울 수 있어 배터리 용량과 수명, 충전 속도 등을 개선하는 장점이 있다. 

CNT 종류는 SWCNT와 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 등 크게 2가지로 나눠진다. SWCNT는 음극재, MWCNT는 양극재용으로 주로 쓰인다. 국내 대기업 중 LG화학과 금호석유화학 등도 CNT 사업을 운영하고 있지만 이들이 생산하는 것은 양극재 도전재로 쓰이는 MWCNT다. SK머티리얼즈가 명성나노카본과의 협력을 통해 SWCNT 생산 역량을 확보할 경우 CNT 사업 경쟁력을 강화할 수 있을 것으로 기대된다. 

SK머티리얼즈는 지난 2021년 SK㈜와 합병 당시 CNT 도전재 등과 같은 고기능 음극재용 부재료 영역 투자 확대 계획을 밝힌 바 있다. 당시 일본 업체와 합작 공장 설립을 추진한다는 설(說)이 들려오기도 했으나 이후 CNT 사업에 관한 소식은 들려오지 않았다. CNT 사업 진출 포부를 드러낸지 3년여 만에 투자처를 확정하며 신소재 사업에 속도가 붙을 전망이다.