차별화된 기술로 실리콘 함량 높여
월 100t 규모 생산공장 올해 가동
내년 매출 올해 대비 3배 이상 전망
“영산대 초기지원·컨설팅 큰 도움”

초기창업패키지는 창업 초기인 3년 이내 창업기업의 성공을 돕는 정부 지원사업이다. 경남에서는 영산대학교 초기창업패키지 사업단(단장 여석호)이 유일하게 주관기관 역할을 하고 있다. 영산대 초기창업패키지 사업단의 지원을 받은 창업기업들은 2022년 기준 매출 246억원, 고용 47명, 투자유치 7억원 등의 성과를 올렸다. 특히 이들 기업의 5년 생존율은 91.7%로 중기부 창업지원사업 참여기업의 평균 생존율 75.8%를 상회한다. 지난해 영산대 초기창업패키지 사업에 선정된 기업들의 성과도 이어지고 있다. 우수기업으로 선정된 10개 기업의 사업 모델, 성과, 성장 가능성을 10편에 걸쳐 살펴본다.

지난달 22일 부산 그린나래호텔에서 영산대 초기창업패키지사업단 성과공유회가 열려 이병철 카이로스 대표가 한 해 성과를 발표하고 있다./영산대/

◇실리콘 음극재 시장 초기에 승부 건다= ㈜카이로스(대표 이병철)는 2022년 설립된 충북 소재 이차전지 실리콘(Si) 음극재 개발 기업이다. 지난해 영산대 초기창업패키지 사업에 선정돼 사업 안정화와 성장을 동시에 펼치고 있다.

이차전지 음극재는 배터리의 수명과 용량, 충전속도 등을 결정하는 핵심 소재 중 하나이다. 현재까지 널리 사용되고 있는 음극재는 흑연 소재인데, 흑연의 에너지 밀도 한계로 인해 실리콘을 이용한 음극재 개발이 활발히 진행되고 있다. 실리콘을 활용하면 이론적으로 흑연 대비 최대 10배 큰 에너지 용량을 확보할 수 있다. 흑연의 탄소 원자 6개에 리튬 이온 1개가 저장되는 반면 실리콘 원자 1개에는 리튬 이온 4.4개를 저장할 수 있기 때문이다.

기존 음극재 시장과 달리 실리콘 음극재 시장은 초기 단계인 것을 감안해 카이로스는 초기에 시장을 선점코자 도전장을 냈다. 카이로스는 세라믹 공학 교수진을 창업 주주로 구성해 기술 경쟁력을 갖췄다. 임직원 14명 중 11명이 연구·개발 인력으로 구성돼 있다. 음극 제조방법 등 관련 등록 특허 7건을 보유하고 있다.

◇고함량 실리콘 기술로 차별화= 카이로스는 실리콘 함량은 높이면서 가격은 낮추는 기술로 제품 차별화에 나서고 있다. 실리콘 복합체로 만들어지는 기존 음극재와 달리 카이로스의 ‘Pure Si Powder’는 순수 실리콘으로 만들어졌다. 국내 유수 고객사로부터 1차 성능 평가 검증도 완료했다. 특히 경쟁제품은 실리콘 입자가 나노 단위이지만 카이로스 제품은 마이크론 수준에서 동일 이상의 성능을 구현하는 기술이 있어 가격 경쟁력도 확보했다.

또 팽창 억제 실리콘 음극재와 리튬이온 배터리의 수명과 안정성을 떨어트리는 덴드라이트(Dendrite) 발생을 억제하는 음극재 등은 북미 완성차 기업과 개발, 평가를 진행하고 있다.

이병철 대표는 “고함량의 실리콘 음극재를 개발하기 위해서는 충방전 시 발생하는 실리콘 소재 표면 균열을 기술적으로 극복하는 것이 중요하다”며 “카이로스는 실리콘의 입도관리, 표면처리 기술, 전도성 물질과의 조성 기술 등으로 실리콘 함량을 최대화할 수 있어 차별화된 경쟁력을 갖고 있다”고 밝혔다.

◇생산 공장 착공해 올 하반기 양산 목표= 카이로스는 410억원을 투자해 충북 제천에 올 상반기 중으로 부지 면적 1만8744㎡ 규모, 한 달 100t 이상 실리콘 파우더 생산이 가능한 공장을 착공할 예정이다. 올해 안으로 공장 준공과 조직 인프라 구축, 시제품 양산을 거쳐 내년부터는 국내 배터리 대기업에 납품할 계획이다. 카이로스는 대기업 납품에 따라 향후 매출액이 2024년 96억원에서 2025년 279억원 수준으로 3배 가까운 상승을 전망하고 있다.

이병철 대표는 “영산대 초기창업패키지의 자금 지원과 컨설팅이 초기 조직 구성, 인원관리, 영업활동 등에 큰 도움이 돼 본연의 연구 업무에 집중할 수 있었다”며 “실리콘 음극재 시장은 이제 개화기에 접어들고 있어 카이로스는 차별화된 기술력으로 충분히 승산이 있다고 본다. 실리콘 음극재 분야의 선도 기업이 될 수 있게 노력하겠다”고 밝혔다.

조규홍 기자 hong@knnews.co.kr