LG화학은 여수 CNT(탄소나노튜브, Carbon Nanotube) 2공장 1200톤 증설 공사를 마치고 본격 생산 가동을 시작했다고 14일 밝혔다. 이 공장은 기존 500톤 포함 총 1700톤의 생산 능력을 확보했다. 국내 최대 규모이고, 단일 생산 라인 기준으로는 세계 최대 규모다. 

이번에 완공된 LG화학의 CNT 2공장은 자체 개발 유동층 반응기를 적용했다. 전공정 자동화를 통해 품질 관리를 안정화했고, 공정 혁신으로 기존 대비 전력 사용량을 30% 절감했다. 

CNT는 전기와 열 전도율이 구리나 다이아몬드와 동일하다. 강도는 철강 대비 100배 달하는 차세대 신소재다. 배터리, 반도체, 자동차 부품, 면상발열제 등에 활용된다. 

이 공장에서 생산되는 CNT는 LG에너지솔루션 등 배터리 업체에 '양극 도전재' 용도로 공급된다. 양극 도전재는 니켈·코발트·망간 등의 활물질로 구성된 양극재 내에서 리튬이온의 전도도를 높여 리튬이온 배터리 충방전 효율을 증가시킨다. 
 
CNT를 양극 도전재로 사용하면 기존 카본블랙 대비 10% 가량 높은 전도도를 구현할 수 있어 도전재 사용량을 30% 가량 줄일 수 있다. 도전재 양이 줄어드는 만큼 양극재를 더 채울 수 있어 배터리 용량과 수명은 더 늘어난다. 

LG화학은 연내 CNT 3공장 추가 증설에 들어간다. 전기차용 배터리 시장이 급성장하는 한편, CNT 적용 분야도 점차 확대되고 있기 때문이다. 실제 업계에서는 글로벌 CNT 수요가 지난해 5000톤 규모에서 2024년 2만톤 규모로 연평균 약 40% 성장세를 이룰 것으로 전망한다. 

LG화학은 2011년 CNT 독자 기술 개발을 위한 R&D에 착수한 이래 현재까지 총 280여건의 관련 특허를 보유하고 있다. 특히 LG화학은 원재료인 에틸렌부터 독자 기술로 개발한 촉매, 유동층 반응기 등 기술·공정·제품의 수직 계열화를 통해 공정 효율화를 극대화하고 있다. 

핵심 기술 중 하나인 촉매의 경우, 코발트계 촉매를 사용해 배터리 품질에 영향을 줄 수 있는 이물 함량을 낮춰 품질을 높였다. 업계에서 주로 쓰이는 철 촉매는 코발트 대비 금속 및 자성 이물 함량이 높아 제품화를 위한 별도의 후처리 공정이 필요하다. 

노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 "CNT는 배터리 소재 외에도 다양한 용도로 시장 확대 잠재력이 큰 사업으로 생산 능력 확대와 우수한 품질 경쟁력을 바탕으로 글로벌 시장을 선도하는 업체로 거듭날 것"이라고 밝혔다.