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[글로벌 핫이슈] 캐나다, 차세대 잠수함 사업⋯한화오션·TKMS 2파전 압축
- 캐나다 해군의 노후 잠수함 교체 사업이 본격화하면서 수십억 달러 규모의 사업 기회를 잡으려는 현지 기업들에 대한 기대감이 커지고 있다. 최종 후보가 독일 티센크루프 마린 시스템스(TKMS)와 한국의 한화오션으로 좁혀지면서 치열한 각축전이 벌어지는 가운데, 캐나다 정부의 강력한 '산업·기술 혜택' 정책에 따라 누가 최종 사업자로 선정되든 자국 기업에 막대한 경제적 이익이 돌아갈 전망이다. 캐나다 해군은 지난 1998년 영국 해군으로부터 도입해 보유중인 2400톤 빅토리아급 잠수함 4척을 대체하기 위해 잠수함 조달 작업을 추진중이다. 앞으로 10년간 총 12척의 신형 잠수함을 도입하는 이 초대형 프로젝트는 단순한 무기 구매를 넘어, 50년 이상 이어질 유지보수를 포함하는 장기 사업이라는 점에서 캐나다 방위 산업 생태계 전반에 미칠 파급효과에 이목이 쏠린다. 캐나다 방산업계는 이번 잠수함 사업을 향후 반세기 동안의 안정적인 먹을거리를 확보할 기회로 본다. 캐나다 KPMG 경영 컨설팅의 피터 그레이엄 항공우주 및 방산팀 책임자는 최근 현지 기업들한테서 사업 참여 문의가 쇄도하고 있다고 밝혔다. 그는 사업 규모가 "수십억 달러라고 편하게 말할 수 있다"며 "잠수함은 50년 이상 안전하게 운용될 수 있다. 이는 단지 인도뿐만 아니라 앞으로의 유지보수까지 포함하는 것"이라고 강조했다. 사실상 잠수함 건조부터 수명주기 전반에 걸친 모든 부품과 기술, 서비스가 필요하다는 뜻이다. 한화오션 '포괄 협력' vs TKMS 'EU 연계'…파격 당근책 경쟁 경쟁이 한화오션과 TKMS의 2파전으로 좁혀지면서, 두 회사는 캐나다 경제에 기여할 수 있는 차별화된 '당근책'을 제시하며 총력전을 펼치고 있다. 캐나다 정부가 어느 회사를 선택하든 자국 기업을 위한 경제적 수익을 최우선으로 생각하기 때문이다. 한화오션은 리튬이온 배터리 생산, 액화천연가스(LNG), 항공우주, 철강, 핵심 광물 및 지속가능에너지 분야에 대한 투자를 아우르는 포괄적인 산업·기술 혜택 협력 방안을 제시했다. 즉, 한화오션은 이번 사업에 현존(핵추진 잠수함 제외) 디젤추진 잠수함 가운데 최강의 작전성능을 가진 3000톤급 '장보고-Ⅲ 배치(Batch)-Ⅱ'를 제안했다. 장보고-Ⅲ 배치-Ⅱ 잠수함은 공기가 필요 없는 '공기불요추진장치(AIP)'와 리튬이온 배터리를 적용해 3주 이상 수중 작전이 가능하고 최대 7000해리(약 12900㎞)를 운항할 수 있다. 또한 캐나다 동부와 서부 해안에 각각 잠수함 유지보수 시설을 짓고, 나아가 전차, 로켓, 자주포, 재보급 차량까지 생산할 수 있는 별도의 제조 시설을 건립하겠다는 구상도 내놨다. 독일 TKMS를 선택하면, 캐나다는 유럽연합(EU)과 새로운 경제적 파트너십을 강화하는 효과를 기대할 수 있다. 그레이엄 책임자는 한국을 선택할 때 캐나다산 LNG 구매 계약으로 이어질 가능성을 언급하며 "마크 카니 총리가 LNG 고객 기반을 다변화하고 싶다고 말한 것을 알고 있다"고 전했다. 핵심은 'ITB 프로그램'…캐나다 기업 수혜 보장 장치 이번 사업에서 캐나다 기업들의 이익이 확실시되는 배경에는 연방정부의 '산업·기술 혜택(Industrial and Technological Benefits, ITB)' 프로그램이 있다. 이 정책은 방산 계약을 따낸 해외 기업이 계약 금액의 100%에 해당하는 가치를 캐나다 안에서 사업 활동으로 이행하도록 의무화한다. 이를 통해 일자리를 만들고 기술 혁신과 경제 성장을 이끄는 것이 목표다. 그레이엄 책임자는 "우리가 정당한 몫을 얻게 될까? 그렇다, 그렇게 될 것"이라며 "내 경험으로 볼 때 캐나다에 대한 경제적 기여 요건이 있다는 것을 안다"고 단언했다. 정부는 이례적으로 신속하게 사업을 추진하고 있다. 지난해 쥐스탱 트뤼도 자유당 정부 시절 조달 절차를 발표한 뒤, 거대 사업이 관료주의 탓에 지체되는 통상적인 관행과 달리 이미 대부분의 경쟁자를 탈락시키며 속도를 내고 있다. 두 회사 대표단은 이달 말 핼리팩스에서 열리는 방위산업 교류 행사인 'DEFSEC 애틀랜틱'에 참석해 어빙(Irving)과 데이비(Davie) 조선소 같은 잠재적 대형 협력사는 물론 유망한 중소기업들과 파트너십을 찾을 예정이다. 이번 잠수함 프로젝트는 제2차 세계대전 이후 가장 큰 규모로 진행하는 캐나다 군 현대화 작업의 일부다. DEFSEC의 콜린 스티븐슨 전무이사는 "우리는 2차대전 종전 이후 공군과 해군의 가장 큰 전력 재정비를 동시에 겪고 있다"며 "기회는 엄청나다"고 말했다. 그는 "공급망 파트너는 노바스코샤주 번사이드의 20명 규모 소기업이 될 수도 있고, 오타와에 본사를 둔 다국적 기업의 대규모 파견단이 될 수도 있다"고 덧붙였다.
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[글로벌 핫이슈] 캐나다, 차세대 잠수함 사업⋯한화오션·TKMS 2파전 압축
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전기차 시장, '전고체 배터리'가 뜬다⋯10대 리드 기업 어디?
- 최근 전기차 업계가 주목하는 기술 중 하나는 '전고체 배터리'다. 이 기술은 기존 리튬 이온 배터리보다 에너지 저장 용량이 뛰어나고, 충전 시간도 단축되는 등 탁월한 성능을 자랑한다. 그렇다면 이 전고체 배터리는 기존 배터리와 다른 점은 무엇일까. 전고체 배터리는 이름에서도 알 수 있듯이 액체 전해질이 아닌 고체 전극과 고체 전해질을 사용한다. 이로 인해 배터리의 누출이나 열 문제가 크게 줄어들어 사용자의 안전을 더욱 보장한다. 게다가 작은 크기로도 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있어 휴대성과 효율성 모두에서 높은 점수를 받는다. 시장의 변화에 민감하게 반응하는 글로벌 자동차 기업들도 전고체배터리 개발에 발빠르게 뛰어들었다. 토요타와 폭스바겐은 이미 전고체 배터리 기술 개발에 속도를 내고 있다. 이러한 대기업들이 전고체 배터리의 선봉에 서게 될 것인가, 아니면 다른 참여 기업들이 이를 따라잡거나 앞질러 나갈 것인가. 전기차 시장의 미래는 어떻게 전개될지 기대된다. 폭스바겐과 퀀텀스케이프는 전기 자동차용 고체 상태 배터리 기술 개발에 손을 잡았다. 전기차의 두 가지 큰 걸림돌인 '주행 거리'와 '충전 시간'을 해결하기 위해서는 향상된 '에너지 저장 능력'과 '빠른 충전'이 선결과제다. 이 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 전고체 배터리는 소비자의 전기차에 대한 인식을 크게 바꿔놓을 것으로 보인다. 전고체 배터리 개발 진행중인 선도적인 10개 기업은 다음과 같다. 1. 도요타 토요타는 21세기 자동차 혁신의 핵심으로 전고체 배터리를 지목하며, 2027년까지 상용화를 목표로 연구개발을 가속화하고 있다. 도요타의 이러한 움직임은, 배터리가 전기차 업계의 핵심 부품임을 감안하면, 전기차 시장에서의 선두 주자로의 복귀를 알리는 신호로 해석된다. 그들은 이미 2012년부터 전고체 배터리 기술 개발에 뛰어들었고, 현재 200명 이상의 전문가로 구성된 팀이 이를 주도하고 있다. 그 결과, 토요타는 1000개 이상의 특허를 보유하게 되었다. 이 기업의 최종 목표는 전고체 배터리의 장점을 살려 완충 상태에서 약 700km (435마일)의 주행 거리를 달성하는 전기차와 하이브리드 차량을 출시하는 것이다. 2. 폭스바겐(Volkswagen) 폭스바겐은 전고체 배터리 연구의 선구자 중 하나인 퀀텀스케이프와 파트너십을 맺고 전기 자동차용 고에너지 밀도 배터리를 개발하고 있다. 2018년 폭스바겐은 퀀텀스케이프와 함께 전기차용(EV) 배터리 기술 개발을 추진했고, 2020년 추가적으로 2억 달러의 투자를 통해 이 연구의 가속화를 선언했다. 퀀텀스케이프는 기존 배터리 대비 전고체 배터리가 약 80% 더 긴 주행 거리와 80% 더 많은 충전량을 제공한다고 주장했다. 2022년 말 현재, 퀀텀스케이프는 전고체 배터리 셀의 시험을 진행 중이다. 폭스바겐은 다른 기업들과 협업하여 고체 상태 기술 및 전극 건조 코팅 공정과 같은 다양한 배터리 기술을 연구 중이며, 이를 2030년에 대량 생산에 투입할 계획이다. 3. 파나소닉(Panasonic) 전세계적인 전기차 시장의 확대와 함께 배터리 기술의 중요성이 강조되는 가운데, '파나소닉'과 '도요타'의 조합이 눈길을 끈다. 두 기업은 2020년 '프라임 플래닛 에너지 솔루션(Prime Planet Energy & Solutions, Inc.)'이라는 이름의 합작기업을 설립, 생산성과 용량 모두에서 우수한 배터리 솔루션을 제공하기 위해 노력하고 있다. 도요타는 이미 전고체 배터리 기술 관련 1000개 이상의 특허를 보유하고 있으며, 파나소닉도 445개의 특허로 그 기술력을 과시하고 있다. 파나소닉은 지난 수십 년 동안 배터리 기술을 선도해 왔다. 특히 전고체 배터리 기술 연구에 주력하며, 액체 전해질로 인한 화재, 폭발 위험 등의 문제점을 해결하고자 고체 상태 배터리로의 전환에 큰 희망을 걸고 있다. 파나소닉은 기술에 대한 구체적인 일정을 제공하지는 않았지만, 연구 및 개발에 적극적으로 투자하고 있다. 특히 도요타, 테슬라, 포드와 같은 국제적인 자동차 기업들과의 협력은, 전고체 배터리의 시장 출시 때 그들이 이 분야의 혁신을 주도할 가능성을 제시한다. 4. 베이징 웨이란신에너지기술(Beijing WeLion New Energy Technology) 중국 기업 니오(Nio)는 배터리 제조업체인 중국 베이징 웨이란신에너지기술(北京卫蓝新能源科技·Beijing WeLion New Energy Technology, 이하 '웨이란'-WeLion)과 파트너십을 맺어 새로운 배터리 기술을 선보였다. 이들 두 기업은 전기 자동차에 대한 반고체 상태 배터리 셀을 생산했다. 반고체 상태 배터리는 리튬 이온 배터리의 젤 전해질과 고체 전해질을 결합한 것이다. 니오는 특히 이번 파트너십을 통해 웨이란으로부터 150 kWh 용량의 반고체 배터리 셀을 공급받게 되었으며, 이 배터리는 'Nio ET7' 전기자동차에 적용될 예정이다. 이러한 혁신적인 기술을 탑재한 세단 'Nio ET7'은 CLTC 기준으로 약 1000킬로미터(621 마일), EPA 기준으로는 740킬로미터(460 마일)의 높은 주행 거리를 자랑한다. 또한, 이 배터리는 'Nio ES6 SUV'에도 적용되어, 약 689킬로미터(428 마일)의 주행 거리를 제공하게 된다. 5. 중국 CATL(Amperex Technology Co. Limited) 중국 배터리 대기업 CATL은 2023년 4월 전기 항공기 전동화를 향한 새로운 움직임을 위해 고체 상태 배터리 기술의 한 형태인 압축형 배터리 셀을 출시했다. 이 배터리 셀은 에너지 밀도가 500 Wh/kg로 매우 높다. 중국의 배터리 대기업 'CATL'은 2023년 4월 전기 항공기의 전동화를 목표로 고채 상태 배터리 기술의 한 형태인 압축형 배터리 셀을 출시했다. 이번에 선보인 배터리 셀은 무려 500 Wh/kg의 높은 에너지 밀도를 자랑한다. 반면, 테슬라가 자랑하는 4680 배터리 셀의 에너지 밀도는 244 Wh/kg에 불과하다. 이를 비교하면 CATL의 신제품은 기존 리튬 이온 배터리에 비해 약 두 배의 충전량을 가지고 있음을 알 수 있다. 이렇게 혁신적인 배터리 기술은 중국 지리자동차(Geely)의 2023년 형 전기차 '지커-001(Zeekr-001 EV)'에도 적용될 수 있으며, 해당 차량은 CLTC 기준으로 641 마일의 주행 거리를 달성할 수 있다. CATL의 압축형 배터리 셀은 이보다 훨씬 더 긴 주행 거리를 제공할 전망이다. 6. 혼다 혼다는 2050년까지 탄소 중립을 목표로 하고 있으며, 이를 위해 제너럴 모터스(GM)와 소니 같은 기업들과 파트너십을 맺어 고체 상태 배터리 기술을 연구하고 있다. 또한 혼다는 일본의 사쿠라에 4300억 엔 (약 2950만 달러)을 투자해 2028년까지 전기 자동차에 고체 상태 배터리 셀을 도입하는 생산 라인을 구축하는 작업을 진행 중이다. 고체 상태 배터리 기술의 가장 큰 단점은 세포의 무결성을 위협하는 덴드라이트(dendrites)의 존재다. 혼다는 덴드라이트 문제를 해결하기 위한 새로운 연구를 진행하고 있다. 이를 통해 2030년까지 연간 200만 대의 배터리 전기 자동차 생산을 목표로 하고 있다. 7. 닛산 닛산은 2028년까지 고체 상태 배터리로 구동되는 차량을 시장에 선보이기 위한 연구를 본격화했다. 가나가와에 위치한 닛산의 연구 센터에서는 2024년까지 고체 상태 셀 프로토타입을 생산하기 위한 공장 건립 작업이 진행 중이다. 고체 상태 배터리 기술 도입 후, 닛산은 EV 배터리 비용을 최소 50% 절감하며, 충전 능력을 현존하는 기술의 세 배로 향상시키고, 에너지 밀도를 두 배로 늘리는 것을 목표로 삼고 있다. 시장에서 현재 주목받는 최고 성능의 배터리 셀은 에너지 밀도 240 Wh/kg을 제공하는데, 닛산의 목표는 이를 480~500 Wh/kg로 높이는 것이다. 이외에도 닛산은 액체 전해질을 사용하지 않는 올 고체 상태 배터리와 나트륨을 활용한 셀에 대한 연구를 활발히 진행하고 있다. 8. 솔리드에너지시스템(SolidEnergy Systems) 솔리드에너지시스템(SES)은 치차오 후 박사(Dr. Qichao Hu)가 2012년에 매사추세츠주 워본(Woburn)에 설립했다. 이 회사는 리튬 금속 기술을 사용하며, 리튬 이온 배터리 셀에서 발견되는 전통적인 젤 대신 분리 막으로 사용한다. SES 리튬 금속 배터리 셀은 에너지 밀도가 400 Wh/kg이며, 전통적인 리튬 이온 배터리 셀의 주행 거리를 두 배로 늘릴 수 있다. SES는 안전하고 효율적인 배터리 개발에 중점을 둔다. 인공 지능 알고리즘을 활용해 배터리의 안전성을 향상시켰고, 가볍고 비용 효율적으로 제작될 수 있다. 게다가 15분만에 배터리의 80%까지 빠르게 충전할 수 있다는 것은 큰 강점이다. 차량 제조업체들과의 협력도 활발한 편이다. 제너럴 모터스(GM), 혼다, 현대자동차, 지리, 기아와 같은 주요 자동차 기업들과 파트너십을 체결하고 있다. 특히 2021년에는 GM이 SES에 1억 3900만 달러를 투자했으며, 2025년부터는 SES의 리튬 금속 배터리 셀을 자동차에 적용할 계획이다. 9. 솔리드 파워(Solid Power) 솔리드 파워는 2011년 콜로라도 대학의 스핀오프로 탄생했으며 현대자동차, BMW, 포드와 같은 글로벌 자동차 제조업체들의 후원을 받으며 빠르게 성장했다. 2021년에는 콜로라도 주의 손턴(Thornton)에 7만5000평방 피트(약 6967제곱미터) 규모의 최첨단 생산 공장을 설립했다. 솔리드 파워의 주요 기술은 전통적인 리튬 이온 배터리의 액체 전해질을 황화물 기반의 고체 전해질로 교체하는 것이다. 이 고체 전해질은 액체 전해질보다 안전하며, 안정적인 성능을 제공한다. 이 회사는 2028년까지 연간 80만 대의 전기차 배터리 셀 생산을 목표로 하고 있으며, 그를 위한 생산 확장 계획을 세우고 있다. 또한, 솔리드 파워는 미국 에너지부의 "전기 자동차를 위한 미국 저탄소 생활 (EVs4ALL)" 프로그램에서 총 4200만 달러 중 560만 달러의 지원을 받아 연구 및 개발 활동을 지속적으로 진행하고 있다. 10. 실라 나노 테크놀로지스(Sila Nanotechnologies) 실라 나노 테크놀로지스는 BMW, 다임러 AG(Daimler AG), 지멘스(Siemens), CATL과 같은 세계적인 기업들과 전략적 파트너십을 체결해 전기 자동차용 고체 상태 배터리의 상용화를 위한 강력한 투자 지원을 확보했다. 산업 내 주요 플레이어들의 지원 아래, 이 회사는 2028년까지 150 GWh 이상의 대규모 배터리 셀 생산을 목표로 하는 로드맵을 구축하고 있다. 특히, 실라 나노는 20% 더 긴 주행 거리와 20분만에 10-80%까지 충전이 가능한 타이탄 실리콘(Titan Silicon) 배터리 셀을 선보였다. 이 기술은 메르세데스-벤츠의 EQG 모델에 적용될 예정이다. 더욱이, 회사는 기존 고체 상태 배터리 기술의 덴드라이트 현상과 부피가 큰 세라믹 전해질의 한계를 극복하기 위한 방안으로, 중간 온도에서 다공성 분리막-양극 스택에 고체 전해질을 용융 침투시키는 방식을 도입할 계획이다.
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전기차 시장, '전고체 배터리'가 뜬다⋯10대 리드 기업 어디?
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