GM 배터리 셀 시험 라인에 한국 장비사 4곳 들어가...양산 발주 일정은 미확인

리튬망간리치 셀 2028년 양산 앞둔 GM, 공정 검증 전용 센터 BCDC 가동
전극 피엔티, 조립 원익피앤이·엠플러스, 검사 SEC, 한국 장비 4곳 공급 구도
스프링힐 LMR 설비 착공과 수율 85% 문턱, 한국 장비사 양산 수주의 변수

GM의 미시간주 배터리 셀 개발센터(BCDC) 파일럿 라인에 전극 공정의 피엔티, 조립 공정의 원익피앤이와 엠플러스, 검사 공정의 SEC 등 한국 장비사 4곳의 설비가 도입되어 가동 준비를 마친 모습이다. 이미지=제미나이3

제너럴모터스(GM)가 미시간주 워런 500메가와트시(MWh)급 배터리 셀 라인에서 시험 가동에 들어가며 양산 계획이 검증 단계에 올랐다.

대만 IT·반도체 전문 매체 디지타임즈(DigiTimes)는 10월 2일(현지시각) 주요 공정 장비를 한국 공급사에서 조달했다고 보도했다. GM이 2028년 양산을 노리는 차세대 셀 검증 라인에 더 엘렉(The Elec)이 지난달 28일 보도한 한국 장비사 4곳의 제품이 들어갔다.

LMR 양산 앞둔 검증 거점

시험 가동은 전기차 전략 재편 국면에서 리튬망간리치(LMR) 셀 양산 일정과 맞물려 있다. 테크크런치(TechCrunch)는 올해 6월 5일 GM이 지난해 전기차 생산능력을 재조정하며 16억 달러(약 2조 1526억 원) 규모 비용을 반영했다고 보도했다.

같은 보도에 따르면 GM은 저렴한 LMR 셀을 주력으로 삼고 니켈·망간·코발트(NMC) 셀은 고급 차종에 쓴다. 인사이드EVs(InsideEVs)는 지난 8월 GM 합작사 얼티엄셀즈(Ultium Cells) 오하이오 공장이 올해 1월 수요 감소로 멈췄다고 보도했다.

연구용 월리스 배터리 셀 혁신센터는 주당 시제품 수십 개 수준이어서 양산 때의 공정 문제를 가려내기 어렵다고 더 엘렉은 보도했다. 이 공백을 메우려 GM이 지은 배터리 셀 개발센터(BCDC)는 월리스 센터 셀의 양산 투입 여부를 판정한다고 테크크런치는 소개했다.

공정별 한국 장비사 공급 구도

더 엘렉에 따르면 BCDC는 전극에서 조립, 검사까지 주요 공정에 한국 장비를 들였다. 피엔티(PNT)는 전극, 원익피앤이(Wonik PNE)와 엠플러스(Mplus)는 조립, SEC는 셀 내부 상태와 불량을 확인하는 검사 장비를 맡았다.

원익피앤이는 전극을 자르는 노칭과 쌓는 스태킹 장비까지 냈으며, 이 장비로 수주와 납품을 마친 첫 고객사가 GM이다. 피엔티는 얼티엄셀즈에 장비를 납품해 GM과 거래 관계를 맺어 왔다고 더 엘렉은 보도했다.

BCDC의 생산 능력은 500MWh로, 얼티엄셀즈 공장의 100분의 1 수준이다. 규모가 작은 BCDC에서는 생산량보다 공정 검증의 역할이 크다. 테크크런치는 시험 1회 비용을 20만 달러(약 2억 6990만 원)로, 양산 공장보다 훨씬 적다고 설명했다.

시험 비용이 낮은 만큼 BCDC는 신규 셀의 공정 실패 부담을 줄이는 장치 노릇을 한다. 커트 켈티(Kurt Kelty) GM 배터리·지속가능성 담당 부사장은 "BCDC와 양산 공장의 장비가 거의 같아서 인수인계가 그리 어렵지 않을 것"이라고 테크크런치에 말했다.

모 갈레고스(Mo Gallegos) BCDC 총괄은 첫 배치가 올해 안에 라인에서 나올 것으로 본다고 테크크런치에 말했다. 공정과 함께 장비 성능도 평가받아 납품 이력이 양산 투자에서 한국 장비사에 유리할 수 있다고 더 엘렉은 보도했다.

양산 발주 변수와 수율 리스크

한국 장비사의 양산 수주는 LMR 설비 확대 속도에 달렸다. 더 엘렉은 검증된 LMR 공정이 기가와트시(GWh) 규모로 커지면 신규 장비 투자가 뒤따를 것이라고 보도했다.

더넥스트웹(TNW)은 지난달 29일 GM과 LG에너지솔루션(LG Energy Solution)이 스프링힐 LMR 설비에 10억 달러(약 1조 3456억 원)를 들여 올해 착공한다고 보도했다. 켈티 부사장 말대로 장비가 같다면 이 설비에도 쓰일 수 있다.

반대로 수율이 기준에 못 미치면 이 경로는 막힌다. 테크크런치는 맥킨지 보고서를 인용해 신규 셀이 생산 라인에서 18개월 안에 수율 85%를 못 채우면 상업성을 인정받기 어렵다고 보도했다. 인사이드EVs에 따르면 오하이오 공장은 7개월 만인 8월에 재가동됐다.

가동 중단이 보여 주듯 수요가 다시 흔들리면 설비 투자 일정도 밀릴 수 있다. BCDC 장비의 공급 금액과 스프링힐 설비의 장비 공급사는 보도에서 확인되지 않았다.

BCDC 첫 배치 출하와 스프링힐 LMR 설비 착공은 모두 올해 안으로 잡혀 있다. 두 일정이 예정대로 이어지는지에 따라 BCDC 검증 결과가 양산용 장비 발주로 옮겨 가는 시기가 정해진다. 확인되지 않은 공급 금액과 양산 라인 발주 일정, 수율이 기준선에 닿는지도 그 시기를 가를 변수다.

진형근 글로벌이코노믹 기자 jinwook@g-enews.com