나인테크 사업보고서 (2024.12)
1. 사업의 개요

가. 사업부문별 현황

구분	회사명	사업의 내용

지배회사(상장법인)	주식회사 나인테크	이차전지 및 디스플레이 장비 제조

종속회사(비상장법인)	주식회사 탈로스	군수용 리튬이온 이차전지, 충전기 및 에너지저장장치 개발 생산

나. 산업의 현황 및 동향 1) 이차전지 산업의 개요전지는 크게 물리전지와 화학전지로 구분되며, 물리전지는 연료전지 및 태양전지로 구분 됩니다. 화학전지는 방전 후 재사용 가능여부에 따라 1차 전지와 2차전지로 구분이 됩니다. 즉 1차 전지는 방전 후 재사용이 불가능한 전지이며, 2차 전지는 충전을 통해 재사용이 가능한 전지를 의미합니다. 2차 전지는 적용 소재에 따라 크게 납축전지, 니켈카드뮴, 니켈수소, 리튬이온 2차전지로 구분되며 현재까지 가장 널리 사용되는 2차 전지는 납축전지와 리튬이온 전지가 있습니다. 납축전지는 1859년에 발명되어 현재 자동차의 전원 및 무 정전 전원공급시스템(UPS)의 전원용으로 주로 사용되고 있으며, 제조단가가 저렴하고 넓은 온도 범위에서 고출력을 낼 수 있다는 장점이 있으나 무거운 무게와 에너지 저장밀도가 낮다는 단점이 있습니다. 니켈카드뮴전지 및 니켈수소전지의 안정성을 바탕으로 성장하여 왔으나, 유해성 및 짧은 수명 등의 단점을 가지고 있습니다. 1991년 일본의 소니에 의해 높은 에너지밀도 및 안전성을 확보한 리튬이온 2차전지의 등장으로 기존의 2차 전지(납축전지, 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지)는 2차 전지 시장에서의 경쟁력을 상실 하였습니다. 이를 기반으로 1990년~2000년대 초 일본이 2차전지 세계시장(모바일, 노트북, Application)을 독점하며, 2차 전지 시장의 급격한 발전을 이루어 왔습니다.

우리나라는 1990년대 중반부터 리튬이온 2차전지의 연구개발을 진행하였으며, 국내 대기업들이 1990년대 후반 국산화에 성공하여 본격적으로 2차 전지 생산을 시작하였습니다. 2000년대 초 IT산업의 비약적인 발전과 더불어 리튬이온 2차 전지 생산을 위한 설비 증설과 함께 2차 전지 제조용 장비 국산화도 활발하게 이루어져 2차전지의 성능 및 국내 장비 산업의 기술력 또한 세계최고 수준을 달성하였습니다. 반면, 일본은 장기화된 경기침체로 인해 생산라인 증설이 위축되어 한국 및 중국 등으로 장비를 수출하는 것 외에는 장비를 생산할 기회가 적어 현재는 국내 기술이 일본보다 높은 수준으로 평가 받고 있습니다. 리튬이온 2차 전지는 소형 모바일 기기에서 시작하여 중형 전기자동차 분야 등 사용범위가 확대되고 있는 상황이며, 향후 국가주력 성장 산업으로 성장할 것으로 보입니다. 또한 국내·외 선진국들의 화석연료 규제로 인하여 전기자동차 및 에너지저장장치 시장의 전망 또한 매우 밝다고 할 수 있습니다.

2) 디스플레이 산업의 개요디스플레이(display)란, 다양한 정보를 인간이 볼 수 있도록 화면으로 구현해주는 영상표시장치를 통칭하며, 디스플레이 기술은 디스플레이 개념을 적용하여 단순한 문자로부터 그래픽, 동영상 등에 이르기까지의 다양한 정보들을 시각적으로 전달해 주는 기술을 말합니다. 디스플레이 산업은 이러한 디스플레이 및 관련 부품/소재, 패널, 디스플레이 제조에 필요한 설비 및 장비의 생산에 관련한 일체의 비즈니스 활동을 지칭하는 것으로 LCD, PDP, LED, AMOLED등의 디스플레이 패널을 생산한 후 세트업체(TV, 데스크탑PC, 노트북, 휴대폰 제조/판매)에 납품하는 대표적인 장치 산업입니다. 디스플레이 기술은 크게 CRT(Cathode Ray Tube, 음극선관/브라운관)와 FPD(Flat Panel Display, 평판 디스플레이)로 구분되며, CRT는 1970~1990년대 초반까지의 흑백 및 컬러 TV에 활용되었던 디스플레이 장치입니다. 현재 디스플레이산업은 평판 디스플레이 이후로 플렉서블 및 3D 디스플레이 산업으로 계속 진화 중이며, 지금까지는 경량화/소형화/고해상도 발현 등에 기술개발 초점이 맞추어 진행되어 왔으며, 향후에는 형태의 자유도를 높여 사용자의 필요에 따라 자유롭게 구조 변형이 가능하도록 만든다는 것이 디스플레이산업의 기술 진화 방향입니다. 2000년대 초반까지 대세였던 CRT 디스플레이는 크기와 무게, 발열 등의 특성으로 인해 정보기기들의 복잡도 증가와 소형화에 대한 요구로 박형화가 가능한 LCD로 대체 되었으며, 시장의 중심으로 자리매김 하였습니다. 그러나 2007년 삼성디스플레이가 AMOLED를 상용화 하였고, OLED의 기술개선 및 가격경쟁력 확보를 통해 OLED는 시장의 주류인 LCD를 대체 중에 있습니다.

[출처] 한국무역보험공사 차세대디스플레이산업 기술 및 시장동향 3) 리튬이온(폴리머) 전지 산업의 개요

리튬이온 이차전지를 표현하는 다양한 용어들이 존재하며, 이들 용어들은 약간씩 다른 의미를 가지고 있습니다. 전기차용 배터리, 에너지저장장치용 배터리, 또는 IT 기기나 무선통신 장비용 배터리 모두 유사한 구조를 가지고 있습니다.

용량이 크거나 크기가 큰 배터리의 경우 많은 전력을 공급하기 위해 전원을 공급하는 기본 단위인 셀(cell) 또는 단전지가 여러 개 직렬 또는 병렬로 연결되어 사용되고 있습니다. 이러한 셀이 여러 개 모여 있는 것을 모듈(module)이라 부르며, 여러 개의 모듈을 묶어서 배터리 팩(pack)을 만들게 됩니다. 전기차나 에너지저장장치, 또는 통신/전자장비 용의 배터리는 하나의 팩 형태로 들어가게 됩니다.

즉, 다수의 셀을 조합하여 배터리 팩을 만들면 여러 가지 비효율적인 문제가 발생하므로 안전성을 확보하고 효율적인 배터리 관리가 될 수 있도록 여러 개의 셀을 묶어서 모듈을 구성하고, 모듈 여러 개를 묶어서 계층 구조화된 팩을 만드는 것입니다. 모듈은 여러 개의 셀이 외부의 진동, 충격, 열등에서 보호될 수 있도록 하나의 보호 케이스에 들어가며, 셀의 상태 확인을 위해 전자회로가 장착되어 있습니다. 여러 개의 모듈을 묶어서 배터리 팩을 구성하는데 여기에는 배터리를 효율적으로 운용하기 위해 온도, 전압, 전류에 대한 모니터링 장치와 배터리를 보호하고 제어하기 위한 배터리관리장치(BMS, Battery Management System)가 추가되어 있습니다.

팩 구조: 셀(cell), 모듈(module), 팩(pack)>

(출처: 삼성 SDI, 하이투자증권)

구 성	설 명

셀(cell) 또는 단전지	전기에너지를 저장하는 배터리의 기본 단위로서 내부에 양극, 음극, 분리막, 전해질로 구성되며 케이스에 의해 보호됨

모듈(module)	여러 개의 셀을 외부의 환경(열, 진동, 충격 등)으로부터 보호하기 위해 금속 등의 물질로 된 프레임에 넣어놓은 셀 조립체

팩(pack)	배터리의 최종형태로 여러 개의 모듈에 배터리관리장치(BMS)가 장착되어 구성됨

이차전지 중 가장 역사가 긴 납축전지는 현재에도 자동차 시동용이나 무정전전원장치(UPS) 등의 산업용 기기에 널리 사용되고 있는 범용성이 좋은 전지로 가격이 저렴한 장점이 있으나, 부피와 무게가 크고 수명이 짧은 단점이 있습니다.

이후 등장한 니카드전지와 니켈수소전지는 휴대용 전자기기나 무선통신 장비 등에 사용되어 꾸준히 성장하여 왔으나, 1990년대 초반 등장한 리튬이온전지의 우수한 성능(대용량, 장수명 등)에 의해 현재는 사용이 감소되고 있습니다. 특히 니카드전지의 경우 인체 및 환경 유해성으로 인해 시장에서 퇴출되어 가고 있는 실정이며, 니켈수소전지도 리튬이온전지에 의해 대체 되었습니다.

리튬이온(폴리머) 전지의 장점은 긴 수명, 높은 에너지 밀도, 그리고 메모리 효과가 없어 반복사용을 하여도 용량이 줄어들지 않는 점 등이며, 이러한 장점에 힘입어 소형 IT기기 및 휴대용 통신기기의 전원은 물론 최근에 급성장한 전기차 및 에너지저장장치(ESS) 시장의 주 전원으로 용도가 급격히 확대되어 가고 있습니다.

세계 배터리 시장 전망>

(출처: AVICENNE Study, EU battery demand and supply (2019-2030) in a global context)