[딜사이트 김진배 기자] SK이노베이션이 에너지저장장치(ESS) 사업에 다시 진출한다. 지난 2015년 ESS 사업에서 사실상 손을 뗐는데, 6년만에 ESS 사업에 재시동을 걸었다. 탄소배출에 대한 세계적인 관심이 높아짐에 따라 친환경에너지, 신재생에너지 시장이 커지고 ESS의 활용도도 함께 높아질 것으로 예상돼서다. SK이노베이션은 배터리 사업을 미래 먹거리로 낙점했는데 차량용배터리, ESS, 폐배터리 재활용 등을 통한 배터리 밸류체인 구축에 나섰다.

SK이노베이션이 최근 공개한 반기보고서를 보면 에너지형, 파워형, 산업용, 가정용, EV충전기용 등의 ESS를 개발 중이라고 새롭게 언급돼 있다. ESS 사업을 본격적으로 재추진하는 것이다. SK이노베이션 관계자는 "ESS 사업은 현재 추진 중인 단계로 투자금, 목표 점유율 등 정해진 것은 없다"고 말했다.

◆ 신재생에너지 각광, ESS도 덩달아 껑충

SK이노베이션은 지난 2015년 ESS와 관련한 사업을 축소하며 사실상 시장에서 철수했다. 수익성이 떨어진다는 것이 이유였다. 당시 SK이노베이션은 "수익이 크게 나지 않는 이상 ESS 사업은 소규모로 운영할 계획"이라고 밝히기도 했다.

하지만 ESS 시장은 지난해부터 급변했다. 지난 2015년 기후변화에 대응하는 파리 협정에 따라 탄소중립을 위한 저탄소 발전전략을 마련해 제출하는 기한이 다가와서다. 세계 각국은 이미 저탄소 발전전략을 유엔에 제출했고, 우리 정부와 기업들도 탄소 절감을 목표로 미래 전략을 수립했다.

SK이노베이션도 탄소배출이 높은 정유·석유화학 사업에 치중된 사업구조를 개편해야 했다. 선택은 배터리 관련 사업 강화였다. 전기차 배터리 공급을 시작으로 배터리와 관련한 사업들을 늘려가기로 했다. 배터리 사업부의 물적분할을 선택한 것도 배터리 관련 사업을 키우기 위한 조치의 일환이다. 기업공개(IPO)를 통해 외부로부터 대규모 자금을 조달하기 위해서다.

ESS는 태양광, 풍력 등의 신재생 에너지를 연료전지에 저장해주는 역할을 한다. 신재생 에너지 사업의 핵심이다. 신재생 에너지 사업이 성장할수록 ESS 산업도 덩달아 커진다.

미국의 경우 이미 ESS 관련 산업이 활발하게 진행 중이다. 캘리포니아 주는 2010년 ESS 설치를 의무화하는 법안을 제정했고 2024년까지 1.3GWh의 ESS를 설치하기로 결정했다. 일본 또한 2011년 대지진 이후 원자력 발전을 중단하고 가정용 ESS의 보급을 장려하기도 했다.

관련업계에 따르면 ESS 시장은 2026년 연 100GWh 이상이 될 전망이다. 지난해 미국 ESS 시장 규모가 6.5GWh였다는 점을 감안하면 급속한 성장 속도다. 미국의 ESS 시장은 2025년 8조8000억원 수준까지 성장할 것으로 예상된다.

◆ 차량용 배터리부터 폐배터리 재활용까지... 배터리 밸류체인 구축

차량용 배터리를 재사용해 ESS로 활용할 수 있다는 점도 SK이노베이션이 시장에 다시 뛰어든 이유다. 차량용 배터리 사업을 주력으로 하게 될 SK배터리는 폐배터리를 수거해 ESS로 재탄생시킴으로써 원가절감 효과와 함께 추가 매출도 올릴 수 있다. 전체적인 배터리 생산량이 늘어나게 되는 셈이다.

김철중 SK이노베이션 전략본부장은 2분기 컨퍼런스콜에서 "중국, 미국, 유럽 등지에서 배터리 리사이클 생산 설비를 기반으로 사업을 추진할 것"이라면서 "향후 확보 가능한 폐배터리를 기준으로 2025년 6만톤 정도의 배터리 생산 능력을 확보할 계획"이라고 밝혔다.

차량용 배터리는 잔존 용량이 70% 이하로 떨어지면 수명이 다했다고 본다. 완충을 해도 70% 이상 충전되지 않는다면 배터리를 교체해야 한다. 반면 ESS는 잔존용량이 50% 수준으로 떨어질 때 까지 이용이 가능한 것으로 알려졌다. 차량용 배터리로서 수명이 다한 배터리를 수거해 ESS로 재사용하면 약 10년 동안 추가로 이용이 가능하다.

ESS로도 활용이 끝나 완전히 수명이 끝난 배터리는 재활용에 들어간다. 폐배터리를 분해해 리튬, 니켈, 코발트 등을 추출해 재사용하는 것이다. SK이노베이션은 고순도 수산화 리튬 회수 기술을 개발해 원가경쟁력을 확보했다. 이를 활용하면 직접 리튬을 만들어낼 때 보다 탄소배출량도 40~70% 까지 감소시킬 수 있다.

SK이노베이션은 그간 비어있던 ESS 시장에 진출함으로써 '차량용 배터리 생산→ESS로 재사용→폐배터리 재활용'으로 이어지는 배터리 사업 선순환 구조를 완성할 수 있게 되는 셈이다. 

◆ 시장 점유율, 화재 등 과제 산적

SK이노베이션이 지난 6년간 ESS에서 한 발 물러선 동안 LG에너지솔루션, 삼성SDI 등 경쟁사가 시장을 점유했다. SNE리서치에 따르면 2019년 기준 세계 ESS 시장 점유율 1위는 삼성SDI다. 전체 시장의 35%를 점유하고 있다. LG에너지솔루션도 지난 6월 미국 발전사 비스트라가 진행하는 세계 최대규모 ESS 프로젝트에 배터리 공급을 완료했다. LG에너지솔루션이 공급한 양은 1.2GWh 수준으로 지난해 미국 ESS 전체 시장 규모의 5분의 1 수준이다.

화재 위험도 여전하다. ESS와 관련된 화재는 세계적으로 계속되고 있다. 국내에서도 지난 2017년 이후 지속적으로 ESS 화재가 발생하고 있다. 2017년부터 올해까지 발생한 ESS관련 화재만 30건이 넘는다. LG에너지솔루션은 물론 삼성SDI 등이 제조한 배터리에서도 화재가 발생해 특정 회사의 품질 문제라고 치부할 수도 없다.

한 업계 관계자는 "배터리 화재와 관련해서는 아직 명확한 원인이 밝혀지지 않은 상황"이라면서 "차량용 배터리는 물론 ESS도 여전히 화재의 위험성을 안고 있다"고 말했다.