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전기차만으론 안 된다…K배터리, 로봇·우주항공까지 영토 확장

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김소연 기자I 2026.11.03 16:06:05

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로봇·우주항공부터 AI 데이터센터·방산까지
삼성SDI, 우주항공·휴머노이드 신규 고객 확보
LG엔솔, 로봇 6곳 이상 공급…양산 시기 협의
SK온, 물류·군용 로봇으로 공급처 다변화 노력

[이데일리 김소연 기자] 전기차 중심으로 성장해 온 배터리 산업이 인공지능(AI) 인프라부터 휴머노이드 로봇, 우주항공에 이르기까지 수요처 다변화에 나서고 있다. 전기차 시장의 성장세가 둔화하는 가운데 새로운 수요처를 발굴해 미래 성장동력을 확보하려는 움직임이다. 특히 휴머노이드 로봇과 우주항공 분야에서는 신규 고객사를 확보하고 배터리 샘플을 공급하는 등 사업화 성과도 가시화하고 있다.

3일 업계에 따르면 삼성SDI와 LG에너지솔루션, SK온 등 국내 배터리 3사는 전기차와 에너지저장장치(ESS)를 넘어 로봇과 우주항공, 방산 등으로 사업 영역을 넓히고 있다. AI 기술 발전으로 데이터센터의 전력 수요가 급증하고 로봇 등 새로운 시장이 형성되면서 배터리 산업에도 새로운 성장 기회가 열리고 있다는 판단이다.

삼성SDI는 휴머노이드 로봇과 우주항공 분야에서 원통형 배터리 신규 고객사를 확보했다. 지난달 29일 열린 3분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 삼성SDI는 두 분야의 글로벌 주요 기업들을 새로운 거래선으로 확보했다고 밝혔다. 이들 신규 사업의 배터리 공급 물량은 내년부터 점진적으로 늘어나 2028년에는 원통형 배터리 사업 매출의 10% 이상을 차지할 것으로 전망했다.

보스턴다이나믹스의 휴머노이드 로봇 아틀라스 (사진=보스턴다이나믹스)
보스턴다이나믹스의 휴머노이드 로봇 아틀라스 (사진=보스턴다이나믹스)
휴머노이드 로봇용 전고체 배터리 개발에도 속도를 내고 있다. 삼성SDI는 내년 하반기 전고체 배터리 상용화를 목표로 복수의 고객사와 휴머노이드 프로젝트를 진행 중이다. 지난 9월부터 고객사에 전고체 배터리 셀과 팩 샘플을 공급하기 시작했으며 현재 성능 평가가 진행되고 있다. 고객사의 요구에 맞춰 성능 개선과 검증을 반복하는 한편 내년 양산을 위한 제품 사양도 구체화하고 있다.

LG에너지솔루션 역시 휴머노이드 로봇 시장 공략에 속도를 내고 있다. 지난 1월 실적발표 당시 글로벌 주요 로봇 제조사 6곳 이상에 원통형 배터리를 공급하고 있다고 밝힌 바 있다. 이와 별도로 다수의 선도 기업에 차세대 로봇 모델용 배터리 샘플을 공급하며 제품 사양과 양산 시기를 협의하고 있다. 차세대 전고체 배터리 개발도 병행하고 있다. 2029년 전기차용 흑연계 전고체 배터리를 먼저 상용화한 뒤 2030년에는 휴머노이드 로봇용 무음극계 전고체 배터리를 상용화한다는 계획이다.

차세대 원통형 배터리인 ‘탭리스 2170’을 앞세워 AI 인프라와 로봇 등으로 적용처를 확대하고 있다. 탭리스 2170은 기존 제품보다 내부 저항과 발열을 낮춰 안전성과 출력 성능을 개선한 제품이다. LG에너지솔루션은 하이브리드(HEV)와 배터리 백업 유닛(BBU), 로봇 등 다양한 분야에 적용할 계획이다. 충북 오창 공장에서는 전동공구용 탭리스 배터리를 이미 양산하고 있으며 내년 2분기에는 BBU용 리튬인산철(LFP) 2170 배터리 양산에 나설 예정이다.

지난 3월 11일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 열린 국내 최대 배터리 전시회 '인터배터리 2026'를 찾은 관람객들이 삼성 SDI 전고체 배터리를 살펴보고 있다. 삼성SDI는 각형, 파우치형 전고체 배터리 샘플을 전시했다. (사진=방인권 기자)
지난 3월 11일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 열린 국내 최대 배터리 전시회 '인터배터리 2026'를 찾은 관람객들이 삼성 SDI 전고체 배터리를 살펴보고 있다. 삼성SDI는 각형, 파우치형 전고체 배터리 샘플을 전시했다. (사진=방인권 기자)
AI 데이터센터용 배터리도 새로운 먹거리로 떠오르고 있다. AI 데이터센터 투자가 확대되면서 ESS뿐 아니라 서버의 비상 전력 공급을 담당하는 BBU 수요도 증가하고 있다. BBU는 정전이나 전력 공급에 이상이 발생했을 때 저장된 전력을 즉시 공급해 서버의 가동 중단을 방지하는 장치다. AI 서버의 전력 사용량이 늘어나면서 안정적인 전력 공급의 중요성도 커지고 있다.

삼성SDI는 BBU용 원통형 배터리 공급을 확대하며 제품군을 다변화하고 있다. 기존 삼원계 배터리에 이어 고출력 탭리스 21700 배터리와 LFP 배터리까지 공급 영역을 넓히는 것이다. 삼성SDI는 AI 데이터센터 투자 확대로 BBU 시장이 2030년까지 연평균 약 30% 성장할 것으로 전망했다.

SK온은 로봇과 방산 분야를 새로운 성장축으로 삼고 있다. 현재 현대위아의 물류로봇(AGV)과 주차로봇 등에 니켈·코발트·망간(NCM) 배터리를 공급하고 있으며, 현대로템이 개발한 군용·소방용 다목적 무인로봇 ‘HR-셰르파’에도 배터리를 공급하고 있다. 미국과 유럽 방산업체들과도 배터리 공급 확대를 논의하고 있는 것으로 알려졌다. 무인 잠수정과 수직이착륙 항공기 등 높은 출력과 안전성이 요구되는 방산 장비로 적용 범위를 넓혀 새로운 성장 기회를 모색하고 있다.

SK온은 2029년을 목표로 전고체 배터리 상용화도 추진하고 있다. 방산용 무인체계는 제한된 공간에서 높은 에너지밀도와 출력, 안전성을 동시에 확보해야 하는 만큼 전고체 배터리의 유망한 적용 분야로 꼽힌다. 향후 전고체 배터리가 방산 분야에 우선 적용될 가능성도 거론된다.

배터리 업계에서는 AI 기술 발전과 첨단산업 확대로 배터리가 필요한 산업의 범위가 한층 넓어질 것으로 보고 있다. 업계 관계자는 “휴머노이드와 우주항공, 방산 등에서는 고출력과 경량화, 안전성 등 차별화된 기술력이 핵심 경쟁 요소로 부각될 것”이라며 “실제 수익 창출까지는 시간이 걸리겠지만 배터리 3사가 다양한 산업에서 새로운 먹거리를 찾아가고 있다”고 말했다.

현대로템 4세대 HR-셰르파 조감도 (사진=현대로템)
현대로템 4세대 HR-셰르파 조감도 (사진=현대로템)


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