[이데일리 김호준 기자] 피지컬 AI 운영 데이터 플랫폼 기업 아이엘은 자체 특허 기술을 기반으로 리튬메탈 음극 제조용 롤투롤(Roll-to-Roll) 장비 개발을 완료했다고 6일 밝혔다. 리튬메탈 음극 소재와 보호층 기술을 실제 연속 제조공정으로 구현하고, 핵심 제조장비 기술까지 내재화하는 데 나섰다.

롤투롤 공정은 롤 형태의 소재를 연속적으로 이동시키면서 가공하거나 표면을 처리하는 제조 방식이다. 리튬메탈 음극의 연속 생산에 적용할 수 있어 대면적 생산과 제조 효율 향상, 원가 절감 등을 위한 기술로 꼽힌다.

아이엘은 앞서 ‘이온 전도성 및 물리·화학적 안정성이 향상된 이중 기능성 보호층을 포함하는 리튬메탈 음극 및 이의 연속 제조 방법’에 관한 특허를 출원했다. 해당 기술은 리튬메탈 배터리의 상용화 과제인 리튬 덴드라이트 형성을 억제하기 위한 이중 보호층(DPL) 구조와 진공 환경에서의 연속 제조공정을 핵심으로 한다.

리튬메탈은 높은 이론적 에너지 밀도를 구현할 수 있는 차세대 음극 소재다. 다만 충·방전 과정에서 덴드라이트가 형성되고 전극 계면이 불안정해질 수 있어 배터리 수명과 안전성 확보가 주요 과제로 지적돼 왔다. 아이엘은 이온 이동의 균일성을 높이고 전극 계면의 안정성을 확보하기 위한 보호층 기술을 개발해 왔으며, 이번 장비 개발로 관련 제조공정의 연속화와 장비 기술 확보에도 진전을 이뤘다.

아이엘은 인수한 반도체 공정장비 전문기업 리드엔지니어링과 협력해 롤투롤 장비의 성능을 고도화하고 핵심 제조장비 기술을 내재화할 계획이다. 자체 배터리 원천기술에 반도체 공정장비 설계·제조 역량을 결합한다는 전략이다.

회사는 관련 기술을 전고체배터리뿐 아니라 고에너지 밀도와 경량화가 필요한 휴머노이드 로봇, 미래 모빌리티 분야로 확대 적용하는 방안도 검토하고 있다. 자체 피지컬 AI 및 휴머노이드 로봇 사업과 연계해 차세대 에너지 기술의 적용 가능성을 검증하고, 글로벌 배터리 제조사와 공동개발 및 기술협력 기회를 모색할 방침이다.

고재환 아이엘 배터리R&D센터장은 “이번 롤투롤 장비 개발 완료는 자체 확보한 리튬메탈 음극 원천기술을 실제 제조공정으로 구현했다는 점에서 의미가 있다”며 “앞으로 공정 신뢰성과 생산성을 지속적으로 검증하고 차세대 배터리 상용화에 필요한 핵심 기술을 단계적으로 확보해 나가겠다”고 말했다.