삼성과 현대자동차그룹의 배터리 협력이 단순한 공급 계약을 넘어 차량과 로봇의 설계 단계로 들어가고 있습니다. 배터리셀을 납품하는 관계에서 벗어나 안전 구조, 공간 활용, 전고체 배터리 생산 공정까지 함께 다루는 ‘원팀’ 체제로 전환하고 있다는 점이 핵심입니다.
특히 현대차그룹의 휴머노이드 로봇 ‘아틀라스’에 삼성SDI 배터리가 사용될 가능성이 알려지면서 협력 무대가 전기차에서 로봇으로 확장되고 있습니다. 다만 공급사 선정과 실제 물량은 아직 공식 확인이 필요한 단계입니다.
💎 배터리팩을 함께 설계하는 단계
11일 특허정보 검색서비스 키프리스(KIPRIS)에 따르면 현대차·기아와 삼성SDI가 공동 출원한 ‘배터리 팩 및 그 배터리 팩을 포함하는 차량’ 특허가 지난 10월 22일 공개됐습니다. 이 특허는 배터리셀 바닥에 가스 배출구를 배치하고, 배터리팩 하부에 가스 통로를 마련하는 구조를 담고 있습니다.
배터리 열폭주는 내부 온도가 급격히 오르면서 발열과 가스가 연쇄적으로 발생하는 현상입니다. 이번 설계는 고온 가스를 배출하는 공간과 외부 충격을 보호하는 공간을 통합해 불필요한 내부 공간을 줄이는 데 초점을 맞췄습니다. 같은 크기의 팩에 더 많은 에너지를 담을 수 있는 설계상의 가능성을 높였지만, 실제 에너지 밀도와 주행거리 개선 폭은 아직 확인되지 않았습니다.
특허 발명자로는 현대차·기아 연구원 5명과 삼성SDI 연구원 2명이 참여했습니다. 삼성SDI의 주력 제품인 각형 배터리를 기반으로 한 설계라는 점도 양사의 기술 결합이 구체적인 차량 구조를 전제로 진행되고 있음을 보여줍니다.
🔋 전고체 배터리, 연구에서 생산으로
양측의 협력은 현재 리튬이온 배터리에만 머물지 않습니다. 2022년부터 2025년까지 현대차·기아와 삼성SDI가 공동 출원한 전고체 배터리 관련 특허는 분할출원을 포함해 모두 9건이며, 이 가운데 2건은 2025년 특허로 등록됐습니다.
초기에는 수분에 민감한 황화물계 고체 전해질의 약점을 보완하는 코팅 기술이 중심이었습니다. 이후에는 배터리 수명과 생산 공정으로 범위가 넓어졌습니다. 배터리셀에 열과 압력을 균일하게 가하는 고온 등방 가압(WIP) 공정의 온도 측정 기술, 셀 예열·이송 장치 등이 대표적입니다.
이는 실험실 수준의 성능 개선을 넘어 공장에서 일정한 품질을 반복 생산하는 문제까지 함께 다루고 있다는 의미입니다. 삼성SDI는 2023년 전고체 배터리 파일럿 라인인 ‘S라인’을 구축했으며, 2027년 양산을 목표로 개발하고 있습니다. 다만 비용, 수율, 장기 내구성이 상용화의 관건이며, 공동 특허가 실제 차량 생산에 얼마나 반영될지는 아직 확인되지 않았습니다.
🤖 전기차에서 아틀라스로
현대차·기아와 삼성SDI는 2025년 2월 로봇 전용 고성능 배터리 공동 개발 업무협약을 체결했습니다. 로봇은 전기차보다 내부 공간이 제한적이어서 높은 출력과 긴 사용 시간, 낮은 무게, 발열 제어, 반복 충·방전 안정성을 동시에 확보해야 합니다.
보도된 내용에 따르면 현대차그룹의 보스턴다이내믹스 휴머노이드 로봇 아틀라스에는 2170 규격 원통형 배터리셀 70개가 사용되며, 배터리팩 용량은 약 1.3kWh입니다. 삼성SDI와 LG Energy Solution이 공급사로 선정됐고 초기 물량 대부분을 삼성SDI가 담당할 가능성이 제기됐지만, 이 역시 공식 확인이 필요한 사안입니다. 또한 아틀라스에 적용되는 제품은 기존 리튬이온 원통형 배터리로, 양측이 연구 중인 전고체 배터리와는 구분해야 합니다.
📌 협력의 성패를 가를 지점
삼성SDI는 2023년 10월 현대차와 첫 전기차 배터리 공급 계약을 체결했으며, 2026년부터 2032년까지 7년간 헝가리 공장에서 생산하는 각형 배터리를 현대차 유럽 시장용 전기차에 공급합니다. 여기에 전고체 배터리와 로봇용 배터리 협력이 더해지면 삼성SDI는 완성차 고객과의 공동 개발 경험과 전기차 외 수요처를 동시에 확보할 수 있습니다.
현대차그룹 입장에서도 차량과 로봇의 개발 초기부터 배터리 특성을 반영하면 공간 설계와 안전성, 제품 차별화를 함께 끌어올릴 수 있습니다. 그러나 공동 특허 숫자만으로 사업 성과를 판단하기는 어렵습니다. 2027년 전고체 배터리 양산의 실제 진행 상황, 공동 기술의 차량 적용 여부, 아틀라스 배터리 공급 규모가 기술 동맹의 실질적 성과를 가늠할 핵심 변수입니다.
참고 자료: 키프리스(KIPRIS) 공개 특허, 삼성SDI·현대차그룹 관련 발표 및 원문 기사.
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