출하 기다리는 북미 신흥 완성차 업체향 전극 라인…수십미터 육박 위용
기존 30m 습식 코팅 라인 비교 5분의1로 줄어든 차세대 '건식 장비' 눈길
엔지니어들 차세대 전고체 장비 설계 및 조립에 구슬땀…공간 혁신 정조준



[디지털데일리 배태용기자] 대구 달서구에 위치한 CIS 3공장 문을 열자 거대한 금속 구조물 사이로 작업자들이 일제히 부품을 조립하는 분주한 풍경이 펼쳐졌다. 장비가 요란하게 돌아가는 일반적인 양산 공장이 아니라 2차전지 전극 공정 핵심 장비들을 직접 사람의 손으로 하나하나 릴게임꽁머니 세밀하게 맞추고 조여 완성해 내는 제조 현장이었다.
지난달 25일 방문한 이곳은 글로벌 배터리 패권 경쟁을 후방에서 지원하는 최전선이나 다름없었다. 최근 전기차 캐즘으로 전방 산업이 숨 고르기에 들어갔지만 현장 엔지니어들의 굵은 땀방울 속에서는 위기를 기술 격차로 돌파하겠다는 강한 의지가 묻어났다.

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공장 내부에서 가장 먼저 시선을 사로잡은 것은 북미 신흥 완성차 업체향으로 제작된 거대한 음극재 전극 공정 라인이었다. 코터 장비가 포함된 전체 전극 라인 기준 최대 100m에 육박하기도 하는 이 대형 설비는 코팅부터 압연 슬리팅까지 이어지는 롤투롤(Roll-to-Roll) 시스템의 위용을 그대로 보여줬다.
릴게임뜻 당초 해당 고객사가 자체 배터리 생산을 추진하며 발주를 넣었으나 프로젝트가 일시 중단되면서 거대한 장비가 출하를 기다리며 공장 한편을 꽉 채우고 있었다. 감겨 있던 얇은 동박 원단이 거대한 기계를 타고 풀려나오면 그 위로 흑연 등 활물질 슬러리가 균일하게 입혀지고 거대한 건조로를 통과해 단단하게 구워져 나오는 일련의 과정을 웅장한 뼈대만으로도 생생 야마토게임방법 하게 가늠할 수 있었다.
◆ 사람 손 거치는 정밀 조립의 미학…건조 결합한 압연 기술 돋보여



현장을 안내한 CIS 관계자는 "롤투롤 과정에서 미세한 오차도 허용되지 않는다"고 거듭 강조했다. 기계 길이가 워낙 길어 외부 전문 업체에서 가공해 들여온 수많은 핵심 백경게임랜드 부품을 자체 공장 작업자들이 일일이 도면을 보고 조립해 거대한 라인을 완성하고 있었다. 이곳에서 시운전과 고객사 성능 검수까지 완벽하게 마친 뒤 다시 세밀하게 분해해 해외 현지로 보내 재조립하는 깐깐한 방식을 고수 중이다.
전극 공정은 배터리의 성능을 결정짓는 핵심 작업이다. 특히 코팅을 마친 극판을 ㎛(마이크로미터) 단위의 균일한 두께와 밀도로 강하게 눌러주는 롤 프레스 장비의 역할이 절대적이다. 과거 일본 수입에 의존하던 이 정밀 프레스 장비를 국내 최초로 국산화해 낸 곳이 바로 CIS다.



이날 투어에서는 압연 직후 극판이 공기 중 수분을 머금는 것을 원천 방지하기 위해 프레스 장비 구간에 건조 기능을 결합한 라인도 엿볼 수 있었다.
기존 조립 공정 진공 챔버에서 별도로 진행하던 건조 과정을 앞단에서 미리 처리해 생산 속도를 높이고 불량률을 낮추려는 치밀한 전략이다. 한 번 강하게 누른 극판이 다시 미세하게 부풀어 오르는 스프링 백 현상을 통제하기 위해 압연 유닛을 두 개로 늘려 연속으로 눌러주는 고도화된 설계 역시 사람의 꼼꼼한 세팅을 거쳐 완성되고 있었다. 압연 공정을 무사히 마친 원단은 라인 끄트머리에 위치한 슬리터 장비의 날카로운 나이프를 거쳐 고객사가 요구하는 정확한 폭 규격으로 매끄럽게 절단된다.
◆ 30m 라인이 단숨에 축소…전고체 건식 공정 장비로 미래 정조준
이날 차세대 배터리 게임 체인저로 불리는 전고체용 건식 공정 장비 제조 현장도 눈으로 담을 수 있었다. 앞서 살펴본 기존 습식 코팅 라인이 기나긴 열풍 건조로를 포함해 약 30m가 훌쩍 넘는 웅장한 크기를 자랑했던 것과 달리 별도 연구동 한편에 자리 잡은 차세대 건식 코팅 장비는 그 길이가 기존 라인의 5분의1 수준에 불과했다. 화학 용매를 섞지 않고 고체 상태의 활물질을 그대로 극판에 밀착시키는 건식 공정 특성상 전력을 대거 잡아먹는 거대한 건조 구간이 통째로 사라졌기 때문이다.
건식 공정 장비 앞에서도 CIS 엔지니어들이 옹기종기 모여 치밀하게 도면을 확인하며 부품 조립과 설계를 이어가고 있었다. 공장 레이아웃의 대부분을 차지하던 거대한 건조로가 빠지면서 설비가 차지하는 물리적 공간이 극적으로 줄어든 모습은 무척 인상적이었다.
이는 곧 배터리 제조사의 공장 공간 활용도가 극대화되고 막대한 건조 전력비용이 획기적으로 절감됨을 의미한다. 눈앞에서 확연하게 비교되는 두 장비의 압도적인 크기 차이는 글로벌 배터리 산업이 맞이할 원가 혁명과 생산성 혁신을 시각적으로 명확히 증명하고 있었다.
첨단 레이저와 기존 열풍을 영리하게 결합한 하이브리드 코터 역시 CIS가 강력하게 밀고 있는 차기 주력 무기다. 특정 무지부(코팅이 안 된 얇은 경계면)를 피해 원하는 부위에만 선택적으로 레이저 파장을 쏴 극판의 찢어짐이나 변형에 의한 치명적인 주름을 방지하는 첨단 기술이다. 현재 다수의 글로벌 배터리 고객사들이 아예 CIS 연구소에 상주하다시피 하며 자사의 극판 소재를 직접 들고 와 장비 성능 검증에 열을 올리고 있다.
현장을 안내한 CIS 관계자는 "단일 장비 공급을 넘어서서 고객사의 공정 효율과 품질을 함께 개선할 수 있는 방향으로 사업 구조를 고도화해 나가고 있다"며 "앞으로도 끊임없는 기술 개발을 통해 다가올 배터리 산업의 긍정적인 변화를 앞장서서 이끌어 갈 것"이라고 강조했다.