2022년에 3D프린팅 기술을 활용하여 고체 배터리(Solid State Battery)를 개발하는 Sakuu 라는 업체에 대해서 소개해 드린적이 있었는데, 이 업체가 EV 배터리의 세계적 공급업체 중 하나인 글로벌 제조업체 SK On 과 공동 개발 계약(JDA)을 체결했다고 발표했습니다 .
이 파트너십은 Sakuu와 SK On이 현재 산업 과제를 해결하고 미래를 위한 차세대 솔루션을 구축함으로써 차세대 배터리 제조 혁신하려는 중요한 이정표를 나타냅니다. 이 계약의 핵심은 Sakku의 건식 공정 Kavian 플랫폼의 산업화입니다.

2023년 12월 Sakuu가 건식 공정 Kavian 플랫폼에 대한 조기 액세스를 발표한 후, 세계에서 5번째로 큰 배터리 제조업체인 SK On은 Kavian 플랫폼을 개발하기 위해 Sakuu와 협력하는 최초의 기업 중 하나입니다. 미국에서 SK On은 현재 조지아주 코머스에서 두 개의 EV 배터리 공장을 운영하고 있으며, Ford Motor Co. 및 Hyundai Motor Group과의 합작 투자를 통해 추가 EV 배터리 공장을 건설하여 미국 남부에서 입지를 더욱 확대하고 있습니다.

SK On의 최고기술책임자(CTO)인 이장원 박사는 "Sakuu와의 전략적 파트너십을 발표하게 되어 기쁩니다. EV 배터리 전극 제조 공정의 혁신을 가속화하기 위해 Sakuu와 긴밀히 협력하기를 기대합니다."라고 말했습니다. 
Sakuu의 설립자 겸 CEO인 로버트 바게리는 "SK On과 Sakuu는 배터리 제조 기술의 새로운 시대를 열고 있으며, 배터리 기술의 안전성, 지속 가능성, 혁신을 발전시키고 있습니다.  Sakuu의 선구적인 기술과 SK On의 동급 최고 EV 배터리 제조 전문성을 바탕으로 오늘날 배터리 제조업체가 직면한 핵심 문제를 해결하고 있습니다." 라고 말했습니다.

<3DGURU Opinion>

2022년에도 Sakku라는 업체의 3D프린팅 기술에 대해서 궁금했지만, 워낙에 정보가 적어서 제대로 알 수 가 없었습니다. 이번에 EV 배터리 제조 대기업인 SK On과 협업을 하기로 했다는 소식을 듣고, Sakku 라는 업체가 어떤 3D프린팅 기술로 건식 배터리 를 제조하는 걸까? 라는 궁금증이 더 커졌습니다. 현재의 3D프린팅 기술력으로 제대로 생산할 수 있을지에 대한 의문이 여전한데, SK On 같은 대기업이 공동 개발하기로 했다니 아주 허황된 건 아닌가? 하는 생각도 들었습니다.

Sakku 생산시설에 대해서 좀 더 알 수 있는 유투브를 마침 알게되어서 좀 더 정보를 얻을 수 가 있었습니다. 미국에서 유명한 산업 베테랑인 샌디 먼로(Sandy Munro)가 운영하는 유투브 채널인 Munro 에서 Sakku 공장 내부를 견학한 내용이 공개되었기 때문입니다. 이 유투브 영상은 Sakku의 임원과 먼로씨가 대담형식으로 Sakku 공장 내부를 돌아다니며 설명을 해주는 형식으로 제작되었습니다.

동영상에서 생산라인을 보여주는 첫 부분에서 이 장비를 직접 제조했는지 중국에서 수입했는지 물어보자, 중국에서 수입했다고 합니다. 전체가 다 중국에서 수입했는지는 모르겠지만, 중국산 장비들이 대부분이 아닐까 싶습니다. 중국 장비지만, 우리는 미국인이고, 미국에서 생산하는게 중요하다, 3D프린팅은 어디서나 제조할 수 있다라고 말하는게 좀 웃기더군요. 

<배터리 제조에 사용되는 분말 소재들 샘플>

동영상을 보면 다양한 장비들도 나오는데, 우리가 일반적으로 알고 있는 3D프린터같이 생긴 장비는 안보이는데요. 어떻게 생각해보면 Sakku의 Kavian 플랫폼이 결국  Additive manufacturing 플랫폼이라 볼수 있을 것 같습니다.

Sakku 임원은 생산 프로세스에서 다양한 소재가 사용되고 이를 처리하기 위한 다양한 3D프린팅 프로세스를 갖추고 있다고 합니다.  inkjet process, material jetting process 등등 있고, 이것들을 모두 하나의 장비(device)로 통합했다고 합니다. 그리고 속도가 아주 빠르다고 합니다. 

동영상에서 안보여준건지는 모르겠지만, 금속 파우더 예를 들면  리튬 금속 분말 가루를 3D프린팅 하는 장비는 못 본것 같습니다. 금속을 가공하기 위해서는 강력한 레이저나 전자빔같은 장치가 사용하거나, 금속 분말가루를 단순히 바인더물질로 형상만 만들었다면, 소결로 같은 곳에서 소결해야 합니다만, 그런 것은 보이지 않았습니다. 그리고, 아래 사진과 같은 얇은 Anode 레이어와 Cathode 레이어의 바깥쪽은 금속이라고 하는데, 저렇게 종이처럼 얇은 금속부분을 현재의 금속 3D프린팅 기술로 제작이나 할 수 있는지도 의문입니다.

<Munro  동영상에서 갈무리>

폴리머 분말가루라고 하더라도 성형을 하려면 SLS의 레이저나 HP MJF 의 에이전트를 사용하여서 형상을 만들어야 할텐데, 그런것도 보이지 않았습니다. 레진 소재를 사용하더라도 경화를 하기 위해서는 UV램프가 있어야 할 것 입니다. Material Jetting 방식 처럼 말이죠.

사쿠 임원이 자신들의 적층제조 프로세스는 외부의 일반적이 3D프린터들 처럼 느리지 않고 빠르다고 하자, 먼로씨가 속도가 얼마나 빠르냐, 시간당 생산량이 얼마나 되는지 물어보자, 연간  Watt 수로 답변을 하는데, 그게 아니라 시간당 배터리 생산갯수가 몇개인지 답해야 할것 같은데 말입니다. 종종 이런 동문서답을 계속하는데, 개인적으로 약간 짜증이 나더군요. 왠지 핵심을 피해가는 것 같아서요.

밧데리에 대해서는 아는게 없어서 잘 모르겠지만, 3D프린팅 관점으로는 잘 이해가 되지 않는 부분이 있습니다. 보안상 공개하지 못하는 것들도 많으리라고 생각합니다. 그래도, SK On이 공동 개발하기로 했다고 하니, 아주 말이 안되는 상황은 아니겠죠. 사쿠홈페이지에는 이 협약 기사가 있는데, SK On 홈페이지에 사쿠와의 업무협업에 대한 기사는 없더군요. 

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