배터리 소재 산업의 일본 의존도, 우리가 넘어서야 할 기술은?

한국의 이차전지 산업은 세계 1~2위를 다툴 만큼 빠르게 성장해 왔습니다.
하지만 완제품 경쟁력과 달리, 여전히 핵심 소재 분야에서 일본 의존도가 높다는 지적이 계속되고 있습니다.
특히 분리막, 전해질, 첨가제, 특수 코팅 기술은 일본 기업들이 오랫동안 축적한 공정 기술과 품질 관리 능력 때문에 한국 기업이 단기간에 따라잡기 쉽지 않은 분야입니다.
이 글에서는 한국 배터리 산업이 일본에 의존하고 있는 핵심 소재 기술을 살펴보고, 장기적으로 어떤 기술을 확보해야 세계 시장에서 주도권을 가질 수 있을지 분석해 보겠습니다.

📌 배터리 핵심 소재, 일본이 강한 이유는 무엇일까?

일본은 소부장(소재·부품·장비) 분야에서 세계 최상위 경쟁력을 보유하고 있습니다.
특히 배터리 소재 중 분리막, 전해질 첨가제, 고순도 금속 소재는 일본 기업들이 오랫동안 독점적으로 공급해 왔습니다.

대표적으로

• 아사히카세이(Asahi Kasei) → 고성능 분리막
• 도레이(Toray) → 코팅 분리막
• UBE, 미쓰비시케미칼 → 전해질·유기용매
• 스미토모 → 양극재용 고순도 금속 전구체

이 기업들은 소재의 품질 안정성, 공정 정밀도, 불량률 관리에서 세계 최고 수준을 유지했습니다.
특히 배터리 소재는 불량률이 0.001%만 나와도 전체 셀 성능이 무너지는 초정밀 산업이기 때문에 일본 기업들의 기술 우위가 오랫동안 유지될 수 있었습니다.

즉, 일본은 “혁신 기술”보다 “완벽한 품질 관리”를 통해 시장을 지배한 것이고, 이 분야는 한국이 반드시 넘어야 하는 기술 장벽입니다.

 

📌 일본 의존도가 가장 높은 배터리 소재는 무엇인가?

 한국이 세계 최상위 수준의 배터리 셀 제조 기업을 보유하고 있음에도, 일부 핵심 소재는 아직 일본산 수입량이 높은 것이 현실입니다.

 

■ 분리막(Separator) – 일본이 가장 앞선 분야

 분리막은 배터리의 안전성을 결정하는 핵심 소재인데, 일본의 아사히카세이·도레이는 코팅 균일성, 열수축률, 내구성에서 앞서 있습니다.

한국 SKIET도 빠르게 성장하고 있지만, 하이엔드 분리막 시장에서는 일본 의존도가 여전히 존재합니다.

■ 전해질 첨가제(Electrolyte additives)

한국은 전해질 대량 제조는 가능하지만, 안정성·고온 내구성·수명 향상을 위한 첨가제 기술은 일본·중국에 의존하는 비중이 높습니다.

특히 일본의 특허 장벽이 촘촘해 단기간 독자 개발이 쉽지 않습니다.

■ 고순도 금속 전구체 소재

양극재에 사용되는 고순도 니켈·코발트·망간·리튬 전구체는 일본 기업들이 대부분 고품질 공정을 확보하고 있습니다.

즉, 배터리의 성능과 안전성을 좌우하는 가장 민감한 소재일수록 일본 의존도가 높다고 볼 수 있습니다.

 

 

📌 우리가 반드시 확보해야 할 기술 3가지

 한국 배터리 산업이 세계 시장에서 지속적으로 경쟁하기 위해서는 아래 세 가지 기술을 반드시 확보해야 합니다.

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1️⃣ 고기능성 코팅 분리막 기술

분리막은 열 안정성, 기계적 강도, 얇은 두께, 고균일도가 핵심입니다.
특히 전기차 배터리는 열폭주(thermal runaway) 를 막기 위해 고기능성 세라믹 코팅 분리막이 필수입니다.

한국은

• SKIET(세계 점유율 1위 기록 경험)
• LG화학, 파나시스 등 기업들이 적극적으로 기술 개발 중이지만 일본 기업은 여전히 초박막 코팅 균일도에서 앞서 있습니다.

따라서 한국은 공정 자동화, 나노코팅 균일도 제어 기술 확보가 시급합니다.

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2️⃣ 고신뢰성 전해질 첨가제 기술

 전해질 첨가제는 배터리 수명을 결정하는 고부가가치 소재입니다. 단위 무게당 가격도 매우 높고, 기술 난이도도 높습니다. 

한국이 확보해야 할 첨가제 기술은 다음과 같습니다.

• SEI 막 형성 안정화 기술
• 고온·저온 성능 향상 첨가제
• 전고체/반고체 전지용 특수 첨가제

특히 SEI 안정화 기술은 일본이 특허를 다수 보유하고 있어 한국은 “우회 기술 개발 또는 완전 신규 기술 개발”이 필요합니다.

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3️⃣ 고순도 금속·전구체 정제 기술

배터리 성능은 불순물 10ppm 이하 수준의 고순도 금속에서 시작됩니다.
일본은 초고순도 정제 공정에서 강점을 가지고 있습니다.

한국은 포스코퓨처엠, 에코프로, LG화학이 적극적인 투자에 나서고 있지만 다음 기술 확보가 필요합니다.

• 불순물 정밀 제거
• 입자 크기 제어 기술
• 표면 코팅 안정화 공정

이 기술을 확보해야 일본 의존도를 실질적으로 줄일 수 있습니다.

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📌 4. 일본을 넘어서는 한국의 전략은 무엇인가?

한국이 일본을 넘어서기 위해 필요한 전략은 다음과 같습니다.

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✔ 소재 기술의 국산화 투자 확대

정부는 ‘K-배터리 전략 2.0’을 통해 핵심소재 국산화율을 2030년까지 80%로 끌어올리겠다고 선언했습니다.
여기에 양극재·음극재·분리막·전해질·첨가제 전체를 아우르는 소재-셀-완성차 연계형 R&D 체계가 필요합니다.

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✔ 기술 인력 양성 및 장기 R&D

일본의 강점은 “장기축적 기술”입니다. 5년이 아니라 20~30년 축적된 기술력입니다.
한국도 속도 경쟁이 아닌 지속적이고 반복적인 R&D 투자가 필요합니다.

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✔ 폐배터리·리사이클링 기술 확보

전구체 의존도를 낮추는 가장 빠른 방법은 폐배터리 재활용 기술입니다.
한국은 이 분야에서 이미 세계 상위권 기술을 보유하고 있어 소재 공급망을 재확보할 수 있는 핵심 전략이 됩니다.

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✔ 차세대 전지(전고체·리튬황·나트륨) 선행 투자

일본을 “추격”하는 전략에서 벗어나 한국이 “선도적 기술”을 확보하면 의존도 문제는 자연스럽게 해결될 수 있습니다.

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🧷 결론

한국은 배터리 셀 제조에서는 세계 최강이지만, 소재 기술 일부는 아직 일본 기업의 벽을 넘지 못한 것도 사실입니다.
그러나 국산화 투자, 재활용 기술, 차세대 전지 연구가 빠르게 진행되는 만큼 향후 5~10년 내 한국이 일본의 기술 장벽을 넘어서는 것은 충분히 가능해 보입니다.
중요한 것은 속도가 아니라 지속적인 기술 축적과 체계적인 공급망 확보입니다.