티에스아이 사업보고서 (2023.12)
7. 기타 참고사항

가. 지적 재산권 등(1) 지적재산권 보유현황 (2023.12.31 기준)

구분	등록	출원	합계

특허권	6	6	12

해외특허권	3	-	3

상표권	-	-	-

해외상표권	-	-	-

디자인권	5	1	6

1) 특허권[국내 등록 및 출원]

번호	구분	재산권명	출원일	등록일

1	등록	2차 전지 생산 라인의 분체형 활물질 이송 및 배출 시스템	2014-07-30	2016-03-25

2	등록	전지 전극용 슬러리 믹서{Slurry Mixer for Battery Electrode}	2017-01-20	2017-05-13

3	등록	전지 전극용 슬러리 믹서{Slurry Mixer for Battery Electrode}	2019-03-15	2019-05-16

4	등록	연속생산이 가능한 2차전지 적극용 슬러리 믹싱장치	2020-09-25	2020-11-09

5	등록	2차전지용 전극 형성에 사용되는 슬러리의 제조를 위해 혼합 재료를 분산시켜 균일한 혼합이 이루어지도록 하는 2차전지 전극용 슬러리 믹서	2022-11-04	2023-11-20

6	등록	2차전지용 전극 형성에 사용되는 슬러리의 제조를 위해 혼합 재료를 분산시켜 균일한 혼합이 이루어지도록 하는 2차전지 전극용 슬러리 믹서	2022-11-17	2023-12-22

7	출원	분말 형태의 재료를 공기의 흐름을 이용하여 정량적으로 공급하기 위한 분체 공급 장치	2023-08-25	-

8	출원	탄소나노튜브 제조용 촉매의 제조 방법 및 탄소나노튜브의 제조방법	2023-10-06	-

9	출원	이차전지 전극 형성용 분산액 및 이의 제조 방법	2023-10-23	-

10	출원	이차전지의 양극 또는 음극과 같은 전극 형성용 활물질 슬러리에 첨가될 수 있는 카본나노튜브 분산액의 분산성 향상 및 보관 안정성을 위한 제조 방법	2023-11-28	-

11	출원	이차전지 전극 활물질 형성용 탄소나노튜브 사전 wetting공법 도입에 의한 고농도의 CNT 분산액의 제조 방법	2023-11-28	-

12	출원	탄소나노튜브 슬러리 조성물 및 이의 제조 방법	2024-01-18	-

*주1) 보고서 작성일 기준 출원 완료한 특허가 추가 되어 있습니다[해외 등록 및 출원]

번호	구분	재산권명	출원일	등록일	국가

1	등록	고속축과 저속축으로 구성되어 있으며, 한번에 투입해서 혼합재료를 균일하게 분산 및 혼합 전지 전극용 슬러리 교반기	2017-08-18	2020-07-28	중국

2	등록	전지 전극용 슬러리 믹서	2019-09-10	2022-02-08	일본

3	등록	전지 전극용 슬러리 믹서	2019-09-05	2022-04-12	미국

2) 디자인권

번호	구 분	재산권명	출원일	등록일	비고

1	등록	교반기용 임펠러-용기 내에 위치하여 전동모터에 의해 회전하도록 설치되고, 용기 내에 투입된 액상 재료와 분말상 재료를 균일하게 혼합	2017-01-24	2017-08-22	-

2	등록	교반기용 임펠러-용기 내에 위치하여 전동모터에 의해 회전하도록 설치되고, 용기 내에 투입된 액상 재료와 분말상 재료를 균일하게 혼합	2017-08-21	2018-04-09	-

3	등록	교반기용 임펠러-용기 내에 위치하여 전동모터에 의해 회전하도록 설치되고, 용기 내에 투입된 액상 재료와 분말상 재료를 균일하게 혼합	2017-07-20	2017-12-19	중국

4	등록	교반기용 임펠러-용기 내에 위치하여 전동모터에 의해 회전하도록 설치되고, 용기 내에 투입된 액상 재료와 분말상 재료를 균일하게 혼합	2017-11-14	2018-05-03	-

5	등록	교반기용 임펠러-용기 내에 위치하여 전동모터에 의해 회전하도록 설치되고, 용기 내에 투입된 액상 재료와 분말상 재료를 균일하게 혼합	2017-11-14	2018-05-03	-

6	출원	슬러리 믹서용 블레이드	2023-12-08	-	-

나. 업계 현황 (1) 산업의 특성

1) 2차전지 제조 산업 성장에 선행하는 산업

2차전지 생산을 위해서는 생산 라인을 구성하기 위한 장비를 선도입하여야 하기에 2차전지 제조 업체의 매출이 성장하기 전 장비업체의 매출 성장이 선행되는 특성을 지니고 있습니다. 2차전지 산업에 있어서 제품을 만들기 위한 가장 중요한 요소 중 하나가 바로 양산 가능한 장비입니다. 이에 최적화된 제조 설비를 갖추기 위해 2차전지 제조 업체와 장비 업체의 긴밀한 협력 관계가 형성되어 있습니다.

현재 2차전지 제조업체는 원가절감과 대용량 생산을 해결하기 위한 생산기술을 필요로 하고 있습니다. 이에 신기술 설비와 대용량 설비에 대한 요구가 많아지고 있으며, 차세대 생산라인 구축을 위한 투자시에는 양산 가능한 원가절감 및 대용량 설비를 채택할 가능성이 높습니다.

2) 기술적 진입 장벽 이 높은 산업

2차전지는 생산 시스템의 특성 상 전극공정부터 활성화 공정까지 인라인(in-Line) 생산이 이루어지기에 일부 공정 장비에서 문제가 발생할 경우 생산 라인 전체가 정지되어 생산 차질을 빚게 됩니다. 따라서 사고 가능성이 존재하는 검증되지 않은 장비의 적용이 어려운 특성을 지니고 있습니다. 검증된 장비의 전제 조건은 R 단계에서부터 신규 제품과 장비가 같이 개발되어야 하므로, 오랜 기술력과 풍부한 노하우가 있어야만 시장에 진입할 수 있습니다. 이를 대변하듯이 후발 업체인 중국과 유럽의 전지 업체의 경우 장비 선정에 있어 한국 대기업에 납품한 실적이 선정기준의 대부분을 차지하고 있습니다. 또한, 2차 전지 제조 업체는 업체별로 다른 소재나 배합비율 등을 사용하여 2차전지를 제조하며, 차세대 2차전지 개발등으로 인한 기존 소재가 아닌 다른 소재로의 변화도 발생할 수도 있습니다. 이러한 대량생산 또는 고효율 전지를 제조하기 위한 고객사의 요구에 적합한 장 비와 공정설계에 대한 고객의 니즈가 더욱 늘어가고 있습니다. 신규 장비의 제작 및 공정 구현 가능여부를 검토하고 문제를 신속하게 해결하는 능력이 요구됩니다. 그로 인해 단순 기존 장비 또는 유사 장비를 활용한 시장진입은 어려워, 다양한 레퍼런스를 보유하고 있으며 기술력과 빠른 대응력을 갖춘 제조 장비 업체 위주의 주문생산이 이뤄질 것입니다.

(2) 산업의 성장성 1) 국가중점 지원 성장

최근 소재·부품·장비 경쟁력 강화대책에 따라 국가의 중점 지원을 받게되는 산업으로 변모하고 있습니다. 정부는 소재·부품·장비의 발전은 부가가치 향상 및 신제품개발을 촉진하고, 산업전반에 파급되어 제조업을 혁신하는 원동력으로 작동하고 있으며, 친환경, 스마트화, 디지털 전환 등 4차 산업혁명의 주도권은 경량화, 융.복합화, 스마트화를 구현하는 소재·부품·장비에 좌우하고 있다 판단하고 있어 핵심 기술력과 안정적 공급역량 확보를 통해 근본적으로 산업체질을 개선하여 대외의존을 탈피하고 질적으로도 제조 강국으로 도약 필요 있다고 하였습니다. 2차전지 산업 역시 주요 장비분야에서 일본기업의 장비를 국산화하는데 그치지 않고일본기업 장비를 넘어서는 기술력을 갖춰가는 과정에 있습니다. 이 과정에서 핵심기술력을 통해 대외의존도를 낮추기 위한 정부의 지원정책을 받을 수 있을 것으로 예상됩니다.

2) 녹색성장 산업

2차 전지 산업은 전기에너지를 효율적으로 충전하고 저장함으로써 원자력, 천연가스, 석유 및 석탄자원 및 태양광, 풍력, 조력 등의 방법으로 생산한 전력의 품질 향상 및 에너지 저장이 가능하도록 하여 화석 연료의 사용으로 인한 환경오염을 방지하는데 핵심적인 산업입니다. 온실가스 배출에 따른 지구온난화 심화 등의 문제로 화석연료사용 제한에 대한 논의 후, 1997년 12월 교토의정서가 만들어지고 2005년부터 발효되었습니다. 우리나라도 자발적 참여로 2015년부터 탄소세가 발효되며, 미국, 유럽의 차량에 대한 연비규제는 이미 시행 중에 있습니다. 이러한 규제와 국가별 지원에 발맞춰 2차전지는 현재 스마트폰 등 모바일기기용 전지수요는 점차 그 성장세가 둔화되고 있지만 ESS와 전기차용 중대형 전지시장은 성장세가 커져가고 있습니다. 이러한 2차전지 성장성에 따라 제조업체의 투자가 급격히 증가하는 추세입니다. 따라서 2차전지 제조장비 업체는 향후 2차전지 투자수요에 고성장에 따서 성장곡선은 유지할 것으로 예상됩니다 (3) 경기변동의 특성 2차전지 장비산업은 전방산업인 2차전지 업체에 2차전지 생산을 위한 장비를 납품하는 산업으로 2차전지 업체의 생산 CAPA 증설 및 설비 투자 계획 등에 따라 영향을 받고 있습니다. 또한, 전방 산업인 2차전지 산업은 2차전지의 최종수요처인 전기차, 에너지저장장치(ESS), 스마트폰 등 IT 기기의 수요에 영향을 받습니다. 따라서 회사의 산업은 전기차, ESS, IT기기 시장의 성장과 밀접한 관련이 있으며 경기 변동으로 인해 해당 산업이 영향을 받거나 2차전지 업체의 설비투자 계획이 변동될 경우 회사의 산업도 영향을 받을 수 있습니다.

[리튬 2차전지 시장의 주요 전방시장 및 특성]

구분	특성

IT 기기
(휴대폰 등)	리튬 2차전지의 대표적인 사용처
장시간 연속사용과 소형, 경량화가 중요

자동차	하이브리드 자동차, 전기차 등 친환경 자동차에 탑재
고출력(노트북용 전지의 50배 이상)
내구성(15년 이상 수명)
안정성(폭발위험 해소)이 필수요건

에너지 저장	풍력, 태양광 발전 등으로 생산한 잉여전력을 저장
고정형이기 때문에 자동차용처럼 엄격한 요구조건이 불필요

* 출처: 지식경제부, 한국전지연구조합

(4) 시장의 여건 2차전지시장을 주도하는 전기차 전지의 특성 상 최우선 과제는 제품의 품질과 안정성이며, 특히 2차전지의 안정성이 중요한 요소로 전기차 업체들은 이미 검증된 상위 2차전지 업체들을 위주로 대규모 발주를 할 것으로 전망됩니다. 따라서 점차 대규모 수주에 성공한 상위 2차전지 업체들 위주로 수주를 받을 것으로 전망되며 2차전지 수요의 증가와 산업의 성장이 상위 업체에 집중될 것으로 예상됩니다. 현재 주요 2차전지 제조업체들은 이미 확보한 수주를 기반으로 투자가 계획 또는 진행되고 있는데 모두 100GWh 이상으로 생산능력을 확대할 계획을 가지고 있는 반면, 하위 업체들은 투자에 소극적인 상황입니다. 따라서 향후 2차전지 시장은 과점 형태의 경쟁 구조가 고착화될 전망입니다.

[주요 2차전지 셀 업체별 Capa 전망]

미국 IRA 법안 이후 배터리 셀 CAPA의 현지화가 요구됨에 따라 완성차 업체-배터리 셀 업체 간 JV 활발한 상황으로 2023~2027년 북미를 중심으로 한 국내 배터리 3사 투자 사이클이 본격화 될 것으로 전망했습니다. IRA 법안에서는 배터리 셀/소재 관련 중점적으로 다루고 있으나, 최근 장비 투자 측면에서도 탈중국 기조 강화되는 추세로 일부 배터리 업체의 경우 원가절감을 이유로 아직까지 중국산 장비를 채택하고 있으나, 전반적으로는 한국 장비 업체들의 채택률 확대되는 중이라고 밝혔습니다. *출처 : 키움증권 보고서 향후 2차전지 업체의 본격적인 CapEx 증가에 따른 장비주 Cycle에 진입할 것으로 판단되며 2차전지 장비 산업은 지속적으로 성장할 것으로 전망했고, 2차전지 장비시장규모를 2022년부터 2025년까지 약 65조원의 시장이 형성될 것으로 보았습니다. 해당 보고서에서 믹싱공정이 차지하는 비중을 약 5.5%(전체에서 전극공정 31%, 전극공정내 믹싱공정 비중 18%)로 파악하고 있고 이를 통해 믹싱공정 시장규모를 2022년부터 2025년까지 3.6조원으로 추정하고 있습니다. *출처 : 유진투자증권 보고서

[주요 2차전지 연도별 CAPA 증설량]
(단위: Gwh)

이처럼 글로벌 주요 2차전지 업체의 CAPA 확보를 위한 공장 증축이 지속됨에 따라 ① 국내 3사 투자확대 ② 유럽/북미 신생업체 시장 진입 ③ 완성차OEM들의 배터리 내재화가 진행되고 있으며, 2023년~2025년 수주 모멘텀이 집중될 것으로 예상하고 있습니다. 강화된 Supply Chain의 현지화(localization) 추이와 이차전지 기술 선점을 위한 각국의 노력들로 인해 신규 배터리 업체들이 공격적인 투자 계획을 발표한 상황 으로 유럽/북미 투자 사이클이 본격화 되고 있습니다. *출처 : 키움증권 보고서 2차전지 장비업체들은 전방 산업의 성장에 발 빠르게 대처하며 수주를 늘려왔습니다국내 주요 2차전지 장비업체의 수주잔고 합계는 2020년 말 1조 3,247억원에서 3조 9,792억원으로 증가했고 2025년 배터리 3사의 합산 생산능력은 올해 대비 약 3배 증가한 1,000GWh를 넘어설 것으로 전망했습니다. 2차전지 장비업체들의 수주잔고는 다음과 같은 영향을 받습니다. ① 미중 통상분쟁 인플레이션감축법(IRA)으로 인한 미국 내 생산기지 설립 가속화 ② 유럽 배터리 제조업체의 한국산 장비 선호도 상승, ③ 2차전지 관련 신사업 진출 등 수주잔고가 3배 이상 증가할 수 있다고 판단하고 있습니다. *출처 : 하나증권 보고서

(5) 회사의 경쟁우위 요소 회사는 다음과 같은 기술력 및 경험을 바탕으로 고객이 필요로 하는 공정 및 요구 사항에 최적화된 시스템의 구성 및 설계, 제작 설치의 전 과정을 일괄 수행하는 Mixing Engineering System을 제공하고 있습니다.

- 제품 개발 능력 (차세대 Mixer 개발 능력)

타사대비 다양한 제품군을 개발 보유하고 있습니다. 기존 믹서대비 개선된 성능의 Corona 믹서와 독점 공급가능한 양극 전용 믹서를 개발하여 상용화했습니다. 또한, 회사는 연속식 믹싱 공정에 대응하기 위하여 Countinuous Mixing 기능을 구현한 Conex 믹서를 자체개발완료하였고 테스트를 진행하고 있습니다. 그 외에도 회사는 선분산 공정의 효율을 올려주는 Mixer로, Solu Mixer, 고속분산기를 개발하여 상용화한 바 있습니다.

- 분산기술센터 구현 회사는 Corona Mix, Solu Mix, PTS 등 차세대 기술을 테스트할 수 있는 분산기술센터를 운영중에 있습니다. 분산기술센터는 연구용과 같은 소용량을 기준으로 제작된 것이 아니라 양산용에 적용될 규모의 테스트 장비를 보유하고 있어 고객이 실제 양산용으로 적용가능한지를 테스트해 줄 수 있다는 강점이 있습니다. 이러한 분산기술센터의 운영방식은 고객에게 회사가 보유하고 있는 차세대 믹싱 기술을 선보임으로써 저희가 강점인 믹싱 기술을 선도하는 기업의 이미지를 더욱 공고히 하는 것은 물론이고, 고객의 요구를 직접적으로 확인하면서 고객의 니즈를 파악하여 향후 시장에서 인정받을 수 있는 기술개발을 더욱 발빠르게 대응하는 결과로 입증되고 있습니다.

다. 신규사업 등의 내용 및 전망(1) 전극슬러리 연속식 믹싱공정

1) 연속식 믹서로의 진화 배경

활물질, 도전재, 바인더(결합재)는 제조과정에서 액체 용매에 의해 분산이 이뤄지는데, 현재 2차전지 제조업체는 대부분 이과정을 Batch 프로세스를 사용하여 진행합니다. 즉 활물질, 도전재 등을 믹서에 모은 후 일괄로 혼합하고 용매로 희석하는 과정을거치는 것입니다. 따라서 현재 믹서 기술로는 Batch당 믹싱 공정을 처리해야 하므로연속으로 실용량 2,000ℓ를 처리할 수 없으며 대량 생산을 위해서는 많은 별도의 시스템을 설치하기에 제조업체 입장에서는 생산 비용의 상승을 야기합니다. 또한 그러한 다단계방식은 품질에 부정적인 영향을 줄 수있는 많은 수동 작업도 포함되어 있습니다. 이러한 Batch 프로세스의 단점을 없애고자 연속식 믹서에 대한 개발이 진행되었습니다.

2) 연속식 믹서의 개념

회사가 추진하는 연속식 믹서는 활물질, 도전재, 바인더를 한번에 믹싱하는 One shot mixing 을 구현하면서 동시에 Batch 단위 방식을 탈피하여 코팅과정에 연속적으로 공급할 수 있는 신개념 믹서입니다. 회사는 이를 통해 고객에서 공정단순화를 통한 원가절감효과를 제공하고, 차세대 전고체 전지와 같은 고밀도 소재 믹싱 분야로 진입하고자 합니다.

3) 연속식 믹서 사업성 및 제품화 계획

회사의 연속식 믹서는 매출처의 생산 공정 효율화를 위해 향후에는 기존의 Batch 프로세스의 믹싱과정을 대체할 것으로 전망하고 있습니다. 회사는 현재 연속식 믹서의 초기 모델 장비 개발을 완료하여 분산기술센터에 위치시키고 자체 테스트 과정을 진행하고 있습니다.

4) CNT 도전재 분산액

회사가 개발 및 생산 예정인 이차전지용 소재 CNT(Carbon nanotube)도전재는 전기전도도, 인장강도 등의 물성치가 배터리 소재에 적합한 물질입니다. 양극재에 Carbon Black을 대체할 도전재로서 Carbon Black 대비 소량 첨가(1/5)만으로도 도전재 역할 수행이 가능해 활물질 탑재량을 늘릴 수 있어 에너지 밀도 개선에 기여해 상대적으로 고용량의 배터리를 제조할 수 있습니다. 음극재에서는 실리콘 음극재 부피 팽창을 억제해 실리콘 음극재 시장 성장 과정에서 CNT Slurry 수요 역시 지속 증가할 전망입니다.

[CNT Slurry 수요 및 시장 규모 전망]

글로벌 CNT Slurry 수요는 2022년 1.6만톤에서 2032년 88.1만톤으로 연평균 +50%증가, 시장 규모는 2022년 1.9억달러에서 2032년 132.2억달러로 연평균 +53% 성장할 전망이며, 동기간 전체 CNT 도전재 시장 중 음극재용 CNT 비중은 12%에서 26%로 상승할 것으로 전망했습니다. 당사는 CNT도전재 분산액 및 Carbon Black 도전재 분산액 Pilot Line을 구성하여 개발 및 생산을 진행할 예정입니다.