기술혁신 성공사례 - (주)에코프로비엠 최문호 CTO / 부사장
기술혁신 성공사례는 기업의 연구책임자 인터뷰를 통해 성공프로젝트를 기술혁신 측면에서 살펴봅니다.
▲ 최문호 CTO/부사장
(주)에코프로비엠
공동 작성_남태영 대표(SBI 컨설팅), 이정선 전문작가(프리랜서)
바야흐로 2차 전지 전성기다. 스마트폰, 노트북 등 현대인의 필수품이 된 전자기기와 최근 이슈가 되고 있는 전기차 등이 모두 2차 전지를 핵심 부품으로 하고 있다.
1차 전지에 비해 2차 전지가 각광받는 이유는 단순하다. 한 번 쓰면 폐기해야 하는 1차 전지와 달리 여러 번 충전해 사용할 수 있다는 막강한 장점 때문이다.
2차 전지는 충전물질에 따라 니켈전지, 이온전지, 리튬이온전지, 폴리머전지, 리튬폴리머전지, 리튬-황전지 등으로 나뉜다.
이 중 가장 널리 활용되고 있는 전지는 단연 리튬이온이다. 휴대폰뿐 아니라 전기자동차나 전동공구 등에 다양하게 들어가는 생필품으로써 최근에는 군사 장비, 자동화 시스템, 항공 분야 기기에도 많이 사용되고 있다.
리튬이온전지를 한마디로 설명하자면 리튬이온을 전해질로 사용하는 전지라고 말할 수 있다. 리튬이온전지는 크게 양극, 음극, 전해질, 분리막으로 이뤄져 있다.
이 2차 전지용 양극 소재(양극을 구성하는 물질)는 전지의 구동전압과 용량, 수명 등 기본 성능을 결정짓는 핵심 부품이다. 원래 2차 전지용 양극 소재로 많이 쓰이는 건 리튬·코발트 산화물(LCO)이다.
그런데 전기자동차나 전동공구 등 많은 전력을 요구하는 장치의 리튬이온 2차 전지에는 코발트에 니켈과 알루미늄까지 넣어 산화시킨 NCA나 알루미늄 대신 망간을 넣은 NCM(니켈·코발트·망간 산화물)이 양극 소재로 들어간다. 리튬이온과 반응해 방전 용량을 높이는 소재이기 때문이다.
그 가운데 NCA는 방전 용량이 높고 우수한 출력 특성으로 인하여 전동공구에 많이 적용된다.
그동안 이 NCA 소재 시장은 일본 기업들이 대부분 점유하고 있었지만 최근 이를 국산화시키는 데 성공하며 주목을 받고 있는 기업이 있다. 2차 전지 양극소재 전문기업 (주)에코프로비엠(이하 에코프로비엠) 이야기다.
고니켈 함유 고용량 2차 전지 양극소재 개발의 주역
지난해 5월, 에코프로비엠이 개발한 ‘NCA(니켈·코발트·알루미늄 산화물)034 시리즈’가 iR52 장영실상을 수상했다.
‘NCA034 시리즈’는 리튬 2차 전지의 구동전압, 용량, 수명 등 기본 성능을 결정짓는 핵심 양극 소재이다.
210mAh/g 이상의 방전용량과 고출력 특성을 바탕으로 전기자동차, 전동공구, 전력 저장 장치 등 고출력, 장수명, 고에너지 밀도용 리튬 2차 전지의 핵심소재로 적용이 가능하다.
특히 주목할 부분은 NCA 가운데 니켈 함량을 높여 방전 용량(전지 성능을 평가하는 중요 지표)을 끌어올렸다는 점이다. 매장량이 제한적인 고가의 코발트 사용을 줄인 것이다.
국내외 타 경쟁사 제품과의 비교에서 우수한 특성을 자랑한다. 87% 이상의 높은 니켈 함량으로 타제품 대비 충전, 방전용량이 약 10% 정도 우위에 있으며, 초기효율 또한 93% 정도로 우수하다.
또한 차별화된 수세기술을 통해 니켈 함량이 낮은 즉, 방전용량이 더 작은 상용화 제품과 유사한 수명 특성을 보일 만큼 고용량소재에서 큰 장점을 보유한다.
일반적으로 양극 소재 업체의 대부분은 전구체를 외부에서 공급받아 양극을 제조하지만, 에코프로비엠은 전구체부터 양극소재까지 합성, 소성, 수세, 코팅기술 최적화에 성공하여 높은 기술적 장벽을 쌓아 후발주자 및 타 업체 제품 대비 성능 면에서 빠르게 앞서 나가고 있다.
실적 또한 호조를 보이고 있다. ‘NCA034 시리즈’ 개발 이후 국내외 주요 전지 업체로의 공급을 통해 2016년에는 약 1,400억원의 매출 실적을 달성하였다.
전 세계 NCA 시장에서 에코프로비엠이 당당히 일본 주요 업체들을 상대로 매출 2위로 맹추격에 성공하였으며, 1위와의 격차를 좁혀 나가고 있다.
현재 ‘NCA034 시리즈’는 주로 전동공구에 많이 들어가고 있지만 향후 전기자동차 시장 진입도 노리고 있다.
전기자동차의 주행거리 확대 등 성능을 끌어올리기 위해 니켈 함량을 87%에서 90% 이상으로 더 높인 제품을 상용화시킬 예정이다.
‘NCA034 시리즈’ 개발 배경과 성공 요인
에코프로비엠이 이처럼 획기적인 신제품 개발에 성공한 배경은 무엇이었을까?
그럼 지금부터 에코프로비엠이 기술경영 체계를 얼마나 잘 운영했는지, 그 결과로 어떤 사업적 성공을 이루어 왔는지를 함께 살펴보자. 특히 신규 사업 기회발굴(Technology Strategy), 체계적인 기술 개발 및 과제관리 운영(Project Management), 기술 개발과 사업화 방향을 사내에서 연계하면서 외부에 있는 고객사의 요구는 어떻게 확인하고 반영했는지(Business Development) 등의 관점에서 검토해 보자.
(1) 신규 사업 기회 발굴
'NCA034 series'가 개발되기 전 NCA 소재는 일본이 시장의 대부분을 점유하고 있었으며, 국내에서 NCA 소재의 자체 생산과 관련된 기술을 보유하고 있는 기업은 전무한 상황이었다.
기존에 스마트폰 등 모바일 기기에 주로 사용된 양극활물질 LiCoO₂(LCO계열)의 낮은 용량으로는 에너지 밀도가 높아야 하는 전기차 및 전동공구 등 고성능 배터리 수요를 충족시키기 어려울 뿐 아니라 매장량이 제한적인 고가의 코발트 사용의 한계가 있다.
전지 분야에서 독보적인 역할을 하게 된 ‘고니켈 함유 고용량 이차전지 양극소재’로 개발 방향을 잡을 때만 해도 반드시 된다는 확신은 갖지 못했다. 미래 경쟁력을 갖기 위해 꼭 해야만 하는 필연의 과제였다.
보통의 중소중견기업들은 시시각각으로 바뀌는 고객사의 요구에 대응하기 급급한 나머지 미래를 내다볼 시간적 여유가 없기 마련이다.
그럼에도 불구하고 에코프로비엠이 신규 사업에 대해 고민하고 실행에 옮기기까지는 대단한 집중력이 필요했을 것으로 보인다.
이렇듯 어려운 환경에서 기술 기반 사업 성공의 첫 단추를 잘 꿴 것은 큰 수확이다. 그 성공의 핵심은 연구소장의 직관과 방향 제시 역량에서 찾을 수 있다.
보통의 기업들은 일반적인 과제기획이나 관리 단계에서 이런 모습을 보인다. 해야 할 목표가 수립되면 그것을 정해진 시간 내에 최소의 비용을 들여 ‘어떻게 하면 성공시킬 것인가?’ 만을 고민한다. 눈에 보이는 사실들을 놓치지 않고 실행 가능한 방법을 모두 동원해 성과 내기에 집중한다.
연구개발 단계에서 과제기획은 온통 지뢰가 깔려 있는 비무장지대를 걷는 것과 다르지 않다.
연구개발은 마치 서부 개척시대의 포장마차 본대가 이동에 앞서 첨병들을 미리 보내 보고, 그들이 감지한 정보를 바탕으로 방향을 잡아가는 것처럼 험난한 미래를 계획하는 것이다.
에코프로비엠의 경우는 혜안(慧眼)을 가진 연구소장의 역할과 더불어 개발 기획 단계에서 신규 기술이나 사업 분야에 대한 정보를 더 많이 수집하고 방향을 잡아낸 노력이 혁신적인 성과를 이루어냈다는 점에서 주목된다.
해당 사업 분야에 집중하는 전문가들은 치열한 노력을 통해 미래를 읽어내는 혜안을 가지기도 하지만 개인의 역량에 많이 좌우되는 것이므로 열심히 하는 것만으로 그런 혜안이 생기기를 막연하게 기다릴 수는 없을 것이다.
그래서 기술경영에서는 신사업이나 신기술을 내다보는데 익숙한 다양한 분야의 전문가 풀을 구성하고, 상당 시간의 협의를 거쳐 오류가 될 수도 있는 많은 테마 후보들을 검토하고 선별하는 방법을 가이드하고 있다.
에코프로비엠처럼 혜안을 가진 전문가를 연구소장으로 기용하기 어려울 수도 있으니, 이들 전문가 풀을 구동하여 새로운 기회를 발굴하고 방향을 잡아야 한다.
앞으로 에코프로비엠에도 동일한 방법이 적용되어야 할 것으로 보인다.
기업의 규모가 커지고, 연구소에서 다루어야 할 기술이나 사업 분야가 넓어질수록 연구소장의 역할은 더 중요한 핵심기술이나 사업 분야에 집중되기를 바랄 것이므로, 아직은 미흡하지만 향후 주력이 될 ‘씨앗’에 해당하는 테마를 발굴하고 사업화하는 데에는 훈련된 전문가들을 투입하는 전략이 필요해 보인다.
즉 연구소장의 직관에 의한 방향 제시를 지원하고 더 큰 성공을 거두기 위해서는 그의 역량에 버금가는 전문가로서의 후배 양성이 필요할 것이다. 조직적으로 발굴·제안·검증할 수 있는 전문적인 기획조직이 구성되면 더 큰 성공을 기대할 수 있을 것이다.
(2) 체계적인 기술 개발 및 과제관리 운영
기술경영 체계에 기반을 둔 혁신의 첫 번째 열쇠는 연구결과의 재현성을 확보하는 것이고, 이는 기술 기반 사업화 성공의 핵심이다.
개발자 자신도 만들어낸 결과를 다시 구현할 수 있어야 하고, 다른 연구원들도 개발자의 가이드에 따라 동일한 성과를 낼 수 있어야 한다.
또한 사업부로 이관되어 스케일 업(Scale up)되는 과정에서도 초기 결과의 효율이나 효과를 크게 벗어나서는 안 된다.
두 번째는 연구의 성과가 스타플레이어에 집중되지 않고 조직의 역량으로 구현되어야 한다는 것이다.
연구원 한 사람이 좋은 성과를 내게 되면 조직의 구성원들이 그 방법을 쉽게 공유하고 수행할 수 있어야 하고, 조직을 운영하는 면에서 이런 과정을 통하여 다른 연구원들의 더 큰 성과로 이어지는 시너지도 기대할 수 있어야 한다.
이를 위해서는 태권도에서의 품세처럼 조직 내에 공유할 수 있는 연구방법론이 있어야 하고, 그 활용에 익숙해져 있어야 한다.
무림의 고수는 일격에 상대를 쓰러트리기만 하면 되지만, 그러기 위해서는 중요한 공격과 방어의 방법을 정형화해서 몸에 익혀야만 실제 경기 상황에서 몸이 반응하여 상대를 쓰러트릴 수 있을 것이다.
에코프로비엠은 보통의 중소중견기업과는 다른 특징을 보이고 있다. 연구개발 결과의 재현성 확보를 위한 과제관리 시스템과 연구방법론들을 활용하고 있다는 점이다.
대기업 연구소에서나 볼 수 있는 실험계획법, 다구찌법 등의 방법론들을 잘 활용하고 있었으며, 설사 잘 활용하고 있다 하더라도 ‘우리도 한번 써보았다’라고 하는 식의 생색내기 수준이 아니라 실질적인 성과로 이어지도록 적용하고 있다는 점에서 다른 기업과 차별화된다.
연구조직이 크지 않아 선배가 후배 연구원들과 직접 소통하면서 방법도 전수하고, 그 활용 노하우도 같이 점검하고 있는 모습이 흥미롭다.
다만 아직까지는 선배가 후배에게 직접 알려주는 도제식으로 전문성을 전달하여 큰 성공을 거두었지만, 앞으로 조직이 커질 것을 대비한 교육체계를 완비하고 방법론을 표준화하는 것이 필요해 보인다.
기술 및 제품 개발의 전체 흐름을 선배가 파악할 수 있고, 개발상의 오류들을 연구소장이 한눈에 체크할 수 있는 규모에서는 지금처럼 효율적인 운영이 가능하지만, 조직 규모가 커지면 상당 부분은 프로세스에 따라 자동적으로 진행되어야 한다.
따라서 연구소장이나 선배가 바쁜 업무 탓에 설사 체크하지 못하더라도 중간의 오류를 확인하고 방향을 잡아줄 전문가 집단의 눈이 필요하다.
‘개인이 아닌 조직으로 일할 준비’가 되면 더 크고 훌륭한 발전이 있을 것이라 기대된다.
(3) 전사적 기술사업화 방향 연계 및 가치 제안
에코프로비엠은 개발 초기부터 양극재를 사용할 고객사와 밀접한 관계를 유지해 왔다.
그도 그럴 것이 소재사가 아무리 좋은 소재를 개발한다 해도 그것을 채용할 부품사와 세트사들의 제품에 맞지 않으면 아무런 의미가 없기 때문이다.
이는 기술을 선도하고 싶지만 고객사와의 관계에서 자유롭지 않은 국내외 수많은 연구소들이나 소재부품 기업들의 딜레마이다.
에코프로비엠은 양극활물질(NCA) 개발 초기인 2004년부터 주요 고객사인 삼성SDI와 공동 개발을 추진했고, 2006년에는 양극 기본 구성물인 전구체(P-NCA)를 제일모직에 납품하고 기술이전까지 진행했다.
추후 제일모직의 전자소재부문이 삼성SDI와 합병됨에 따라 추가적인 연구결과를 사업으로 확장시키는 작업까지 일사천리로 진행한 경험이 있다.
기술경영 체계에 기반을 둔 혁신을 이루어내는 기업들의 예를 보면, 사내 조직 간 목표와 전략을 연계하고 그 지향점이 사업부의 방향과 맞는지를 점검한다.
연구부문은 사업부 개발팀이나 마케팅팀을 수시로 접촉하면서 초기 단계에서 같이 수립한 연구개발 목표와 방향이 맞는지를 점검한다. 또한 시장·기술·경쟁사·정부 정책 등의 환경 변화에 대응하여 유연한 전략을 펼친다.
그 과정에서 번거로울 만큼 많은 회의를 운영하고 방향을 수정해가는 이유는 사업 성공에 기여할 수 있는 연구개발 방향을 미리부터 잡고 좋은 결과를 내겠다는 의지의 표현이다.
에코프로비엠에서는 직접 로드맵을 그리거나, 고객사로 하여금 목표와 전략에 합의하도록 요청하지는 않았다.
다만 개발 방향이 고객사의 요구와 부합되는M4지를 수시로 점검하면서 보이지 않는 로드맵을 그리고 운영해왔던 것이다.
아직까지 잘하고 있다고 보인다. 하지만 로드맵을 그리고 공유할 수 있다면 10번을 만날 수고를 조금이라도 줄일 수 있을 것으로 보인다.
무리가 가지 않는 선에서 간단한 방법론들만 추가한다면 충분히 가능해 보인다. 이미 전략 운영 시스템이 구축돼 있고 고객사와 밀접하게 연계되어 있는 만큼 에코프로비엠의 행보에 날개를 달 수 있을 것이다.
기술경영 체계를 활용한 고공행진 기대
처음 에코프로비엠의 기술경영 성공사례를 처음 접했을 때 우리나라 중견중소기업 중에도 이런 곳이 있었나 하는 신선한 충격을 받았다.
오랜 기간 연구개발 체계를 갖추고, 많은 실패를 반복하면서도 기술 기반 사업화 성공이라는 열매를 따먹어 보지 못한 쟁쟁한 대기업들도 많기에 그 놀라움은 더욱 컸다.
특별한 체계나 프로세스를 연구개발 파트에 강요한 것도 아닌데 방향을 잡고, 효율적으로 과제를 수행하고, 그 결과를 받아 갈 고객사의 까다로운 요구까지도 잘 맞추어 온 작지만 큰 전문가 집단이 우리나라에도 있다는 사실이 반가웠다.
에코프로비엠은 스스로가 얼마나 많은 능력과 자질을 갖추고 있는지를 알기도 전에 이미 엄청난 성공을 이루어낸 ‘잘난 기업’이었다.
향후 기업의 규모가 확대되면 더욱 멋진 성과를 이뤄내리라 확신하면서 에코프로비엠의 고공행진을 기대한다.
