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SKC에 동박꽃 필무렵

News/SKC 2020. 5. 7. 09:00 |

SKC에 동박꽃 필무렵

이미 당신이 알고 있을 SKC의 동박사업! 최근 SKC에서 KCFT의 인수를 진행하면서 주요 사업에 동박사업을 추가했는데요. SKCE가 이번에는 중앙연구소에 찾아갔습니다. KCFT는 세계에서 제일 얇은 동박을 만드는 것으로 유명한 거 다들 아시죠? 중앙연구소의 김선화 과장님, 그리고 전략기획팀의 백승관 과장님과의 인터뷰를 통한 재밌는 ‘동박’ 스토리, 들을 준비되셨나요? 동박이를 따라가며 하나하나 알아봅시다!

SK Careers Editor 김정원


 PROLOGUE

 안녕하세요. 제 이름은 동박(銅箔)이에요. 반짝반짝 광택이 도는 구릿빛 피부를 지니고 있고, 4μm의 얇기를 자랑하고 있어요. 저를 처음 접하시는 분들을 위해 간단히 제 역할을 말하자면, 저는 주로 이차전지의 음극 집전체로 사용되고 있답니다. 더 쉽게 말하면 전자를 내어 놓는 역할을 하죠. 더 자세한 건 뒤에 가서 말해줄게요!

 안녕하세요. 저는 수원 중앙연구소에서 도금 첨가제 및 신규 레시피 개발 업무를 맡고 있는 김선화 과장이라고 합니다. 여러분에게 기술적인 부분에 대해 설명을 드릴 것 같아요.

 안녕하세요. 저는 서울의 전략기획팀에서 근무하고 있는 백승관 과장입니다. 저는 동박/박막 관련 사업에 대한 전체적인 설명을 드릴 수 있겠네요.


 PART1. 동박의 탄생지, KCFT

Ep1. KCFT 회사는 어떤 회사인가?

 KCFT는 세계 최대의 고품질 리튬이온 전지용 전지박과 디스플레이용 FCCL 생산하는 기업입니다. 원래는 LS엠트론의 동박/박막 사업부였는데, 사업이 성장하면서 분리되어 KCFT로 바뀌게 되었죠. 그리고나서 2019년도 하반기에 SKC에 인수 합병되어 새로운 이름으로 여러분을 만나 뵙게 될 예정입니다.

Ep2. KCFT 중앙연구소 소개

< SKC 수원 첨단기술중앙연구소 >

수원에 위치한 중앙 연구소에서는 구리 도금 레시피 기술을 활용한 신제품 개발과 FCCL 스퍼터 기술을 연구합니다. 또한, 차세대 전지용 집전체 등 미래 제품 개발 연구도 진행하고 있습니다. 원료는 구리로 동일하더라도, 어떤 첨가제를 첨가하는가에 따라 동박/박막의 특성이 달라집니다. 따라서 납품하는 회사의 입맛에 맞도록 저희 회사만의 독자적인 레시피를 연구하여, 원하는 강도와 연신율을 갖도록 제조할 수 있게 만드는 거죠.


 중앙 연구소에서는 동박/박막의 물성과 관련된 선행기술에 주력을 다한다면, 정읍 공장에 위치한 동박 연구소에서는 생산력에 집중하여 연구합니다. 고유의 특성을 갖고 있는 동박을 어떻게 하면 더 얇게, 더 넓게, 더 길게 생산할지, 구김없이 잘 말아서 완제품으로 탄생시킬지 등 연구하는 거죠. 롤투롤 기술(광폭화, 장척화, 극박화)은 동박연구소에서 밀착 지원하고 있습니다.


 PART2. 동박을 소개합니다!

Ep3. 동박이란?

동박에 대해 알아가기 전에, 이차전지의 구조에 대한 이해가 필요합니다. 이차전지는 아래의 그림과 같이 이루어져 있는데요. 여기서 오른쪽에 위치한 음극 집전체의 역할을 바로 ‘동박(銅箔)’이 한답니다.

 


 음극재란? 이차전지에서 리튬이온을 전기화학적 반응에 의해 저장하는 에너지 저장 소재입니다. 전지의 용량과 에너지 밀도, 출력, 안정성 등 전지의 모든 성능과 직결되는 핵심 소재이죠. 저는 이러한 음극재의 음극 집전체로 사용되며, 전기화학 반응에 수반되는 전자의 전달 경로를 제공합니다. 또한 활물질의 결속 및 전극의 구조적 강도를 지지하는 역할도 하니, 이제 제가 얼마나 중요한 소재인지 아.시.겠.죠? 

Ep4. B.E.S.T한 동박이

저희 가족은 저 포함 4명의 형제자매로 구성되어 있어요. 첫째인 B-전지박은 범용으로 사용되는 전지용 표준 동박이고, 둘째 E-전지박은 고강도 후 고연신에 집중한 전지용 동박이랍니다. 둘째와 쌍둥이로 생김새는 같지만 물성은 다른 셋째 S-전지박은 고강도와 고내열에 집중한 전지용 동박이고요. 마지막으로 저는 T-전지박으로, 초극박의 전지용 동박이에요. 저희 가족 중에서 가장 막내이죠. 

 동박은 어떤 유기 첨가제를 사용하는가에 따라서 물성이 다르게 나타납니다. 유기 첨가제의 조성을 달리하여 상온과 고온에서의 결정립 크기를 변화시키고, 이에 따라 다양한 기계적 물성 확보가 가능하기 때문에 B, E, S, T의 대표적인 동박이 탄생하게 됩니다. 대표적인 4가지 동박 외에도 고객사에서 다른 물성의 동박을 요구하시면 저희 쪽에서 첨가제의 조성을 어떻게 설정할지 연구하여 원하는 물성의 동박을 만들어낼 수도 있죠.


Ep5. 왜 너여야 하는가?

 

 전지박은 위의 그림과 같이 ESS(Energy Storage System), 전기자동차, IT기기의 배터리로 응용되는데요. 이러한 배터리의 성능에 영향을 끼치는 요소 중에 음극 집전체의 활물질 코팅도 큰 역할을 합니다. 집전체에 더 많은 활물질을 코팅할수록 배터리의 성능이 좋아지죠. 그렇다면, 전지의 성능 개선을 위해선 고용량 활물질 비율을 높이는 것이 필요합니다. 동박이 얇을수록 더 많은 양의 음극 활물질이 채워질 수 있고, 적재 공간이 확장돼 에너지 밀도를 높일 수 있고, 배터리가 가벼워져 이차 전지의 고용량화와 경량화에 유리하겠죠? 때문에 동박의 극박화가 필요한 것이며, 또한 활물질의 코팅량을 증가시키기 위해서는 동박의 기계적 물성(극박 동박의 고강도, 고연신율 등) 향상이 요구되는 것입니다. 현재 KCFT에서 생산하는 동박은 전세계에서 압도적으로 얇기 때문에 더욱 특별하다고 할 수 있죠.

 또한 전기 자동차의 경우 배터리의 가격 비중이 제일 큰데, 저희 동박을 사용하므로써 배터리의 구성 요소 중 음극 집전체의 무게를 줄이고, 성능은 높이는 가성비 좋은 배터리를 만들어낼 수 있습니다.

Ep6. 동박 친구 박막, FCCL

 

스마트폰 다들 하나쯤은 갖고 계시죠? 동박의 친구, 박막은 언제 어디서나 쉽게 접하는 모바일 기기 속에 숨어 있답니다. 스마트폰의 위 아래에 화면이 비춰지지 않는 검은 부분을 베젤(Bezel)이라고 하는데요. 최근 모바일 기기의 트렌드는 베젤리스(Bezelless) 디스플레이라고 합니다. 대표적으로는 A사의 i-phone11 등이 있죠.


‘스마트폰의 베젤이 왜 없어져야 하는데?’라는 궁금증을 품는 분들이 계실텐데요. 스마트폰 속 베젤의 역할은 디스플레이의 전기적 신호를 받아 처리하는 회로를 우리 눈에 보이지 않도록 숨기는 것입니다. 원래의 회로는 유연성이 없어 최대한 위와 아래쪽으로 몰아넣어 보이지 않도록 숨겼지만, 시각적으로 답답하다는 단점이 있었죠. 하지만 FCCL (Flexible Copper Clad Laminate), 즉 박막은 유연한 특징을 가지고 있어 회로를 스마트폰의 뒷편으로 넘겨 숨길 수 있도록 만들어줍니다. 따라서 스마트 폰의 앞편에는 더 넓은 디스플레이를 설치하여 영상을 더 와이드하게 시청이 가능하게 되었죠. 


 PART3. KCFT의 미래

Ep7. 안녕? 그리고 안녕.

< SKC 수원 첨단기술중앙연구소 내부 >

 안양에 위치했던 KCFT의 중앙연구소가 SKC와의 인수 합병되면서 수원 연구소로 이사를 하게 되었습니다. 그래서 위 사진과 같이 깨끗하고 쾌적한 공간에서 더 수준 높은 연구를 진행할 수 있답니다. 또한 정읍 공장에는 4공장을 새로 증설하여 70km의 길이까지 생산 가능하게 되었죠. 4μm 두께의 얇은 전지박 개발은 지금도 저희가 독점적으로 선두주자를 달리고 있지만, 공장의 증설과 연구 환경의 변화로 더 높은 수준의 결과물을 배출할 수 있지 않을까 기대됩니다. 

 앞으로 저희가 풀어나갈 과제는 동박의 ‘Thinnest, Longest, Widest’ 기술을 지속적으로 추구함과 동시에, 고객의 요구를 앞서가는 품질의 동박을 공급할 수 있도록 독자적인 레시피를 구축해 나가는 것입니다. 2차 전지 및 차세대 전지의 고용량화, 고안정성, 고신뢰성 등 성능 개선을 위한 혁신적이고, 흥미진진한 연구에 관심이 많으신 분들은 저희 회사를 고려해보시는 것도 좋을 것 같아요.

 맞아요. 저희 회사가 SKC에 인수 합병되면서 공장 증설과 더불어 인원도 늘리려고 생각 중이랍니다. 그동안 적다면 적은 인원으로 김선화 과장님과 백승관 과장님을 비롯한 저희 식구들이 고생이 많았거든요. 구리나 배터리 관련 분야에서 일하고 싶으신 분들은 저희 회사에 많은 관심 가져주세요! 


이제 동박이와 헤어질 시간이네요. 비록 짧은 시간이었지만 동박에 대해 정말 많은 것들을 알 수 있었는데요. 동박이의 매력과 친구 박막이의 매력에 푹 빠질 수 있는 시간이었습니다. 그래도 저는 단연 세계 최고로 얇은 동박이가 더 멋진 것 같네요. 여러분의 생각은 어떤가요? 동박이에 대해 더 알아가고 싶었지만 다음을 기약하며, 오늘은 여기서 마무리해야 할 것 같습니다. 큰 도움을 주신 김선화 과장님, 그리고 백승관 과장님께 감사드리며 다른 기사로 찾아 뵙겠습니다. 안녕!



Posted by SK Careers Journal skcareers

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