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스타링크

Starlink

스타링크(Starlink) 는 일론 머스크가 설립한 스페이스X(SpaceX)가 운영하는 저궤도(LEO) 위성 인터넷 서비스로, 전 세계 어디서나 고속 인터넷을 제공하는 것을 목표로 하는 메가 컨스텔레이션(Mega Constellation) 프로젝트다.

스페이스X는 2019년 첫 위성 발사를 시작으로 2025년 1월 기준 약 7,630기의 스타링크 위성을 발사했으며, 최종적으로 42,000기 구축을 목표로 하고 있다. 이미 102개국에서 약 300만 명의 이용자에게 서비스를 제공 중이다.

한국에서도 2025년 6월경부터 스타링크 인터넷 서비스가 시작될 예정이며, 이를 위해 관련 기술기준 개정 작업이 진행되고 있다.

자사 팰컨 9 로켓을 활용해 월평균 12회 이상 발사하며 규모의 경제를 실현하고, 위성 수가 늘어날수록 통신 속도와 안정성이 개선되는 구조다.

스타링크는 단말기만 설치하면 지상 기지국이나 해저 케이블 없이도 세계 어디서나 인터넷을 사용할 수 있다. 평균 다운로드 속도는 100200Mbps, 지연 시간은 2040ms로 기존 지상 기반 광케이블과 유사한 수준이며, 기존 정지궤도 위성 인터넷(600ms 이상)에 비해 월등히 빠르다. 이로 인해 오지, 바다, 사막, 항공기, 선박 등 기존 인프라가 어려운 지역에서 활용도가 높다.

B2C 시장뿐 아니라 군사용, 항공·선박·모빌리티 등 다양한 분야로 서비스 영역을 확장하고 있다.
스타링크는 영국의 원웹(OneWeb)보다 약 10배 많은 위성을 확보하면서 저궤도 위성 인터넷 시장에서 확실한 경쟁 우위를 점하고 있다.

한편, 위성 기반 글로벌 인터넷망 구축은 스페이스X만 추진하는 것이 아니다.
미국 연방통신위원회(FCC)는 원웹컨스텔레이션, 텔레샛, 스페이스 노르웨이, 아마존(카이퍼 프로젝트) 등 다양한 기업들의 사업 신청도 승인하여, 저궤도 위성 인터넷 시장의 경쟁이 심화되고 있다.

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열폭주

thermal runaway

열폭주는 배터리 내부의 온도가 일정 수준 이상으로 높아지면서, 배터리 안에서 자체 발열을 일으키는 화학 반응이 통제를 벗어나 폭발적으로 가속되는 현상을 말한다.
쉽게 말해, 열이 열을 더 부르는 악순환이 발생하여, 배터리 내부가 스스로 뜨거워지고 결국에는 연기, 화재, 또는 폭발로 이어질 수 있는 매우 위험한 상태다.

이 현상은 특히 리튬이온 배터리에서 중요한 안전 문제로 여겨지며, **삼원계 배터리(NCM, NCA)**처럼 에너지 밀도가 높은 배터리일수록 열폭주에 취약한 경향이 있다.

열폭주는 대개 다음과 같은 과정으로 발생한다.
배터리 내부에 충격이나 과열, 과충전, 내부 결함 등이 생기면, 내부 온도가 올라가게 된다. 그러면 배터리 내부의 양극재와 전해질이 반응하면서 추가적인 열이 발생하고, 이 열로 인해 더 많은 화학 반응이 일어난다.
이런 식으로 열이 반복적으로 쌓이다 보면, 결국에는 배터리가 스스로 멈출 수 없는 ‘폭주 상태’에 빠지게 되는 것이다.

열폭주는 배터리 제조 불량, 충격에 의한 손상, 높은 외부 온도, 또는 배터리 내부의 전기적 단락(쇼트) 등 다양한 원인에 의해 유발될 수 있다.
이러한 이유로, 전기차나 휴대폰 같은 배터리를 사용하는 제품에서는 **배터리 온도를 실시간으로 감지하고 제어하는 배터리 관리 시스템(BMS)**이 반드시 필요하다.

실제로 2016년 삼성 갤럭시 노트7의 발화 사건, 2020~2021년 현대 코나 EV와 GM 볼트 EV의 리콜 등은 열폭주 가능성과 관련된 대표적인 사례로 알려져 있다.

반면, 리튬인산철(LFP) 배터리는 열에 더 강한 구조를 가지고 있어 삼원계 배터리보다 열폭주 발생 가능성이 낮은 것으로 평가된다.
이에 따라 최근에는 화재 위험이 적은 배터리 기술과 함께, 고체전지, 세라믹 코팅 분리막, 배터리 냉각 장치 등의 안전 기술이 적극적으로 개발되고 있다.

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리튬인산철 배터리

lithium iron phosphate battery

리튬인산철 배터리는 양극재로 리튬(Li), 철(Fe), 인산염(PO₄)을 사용하는 리튬이온 2차전지의 한 종류로, 1996년 미국 텍사스대학교 존 구더너프(John B. Goodenough) 교수 연구진이 개발한 이후 2000년대 초반부터 상용화되었다.
LFP 배터리는 삼원계 배터리(NCM·NCA)에 비해 에너지 밀도가 낮고 부피가 크다는 단점이 있으나, 화재나 폭발 위험이 낮은 뛰어난 열 안정성, 긴 충방전 수명, 니켈·코발트 등 고가 희소금속을 사용하지 않아 원가 부담이 낮은 점 등에서 강점을 가진다.

기술적으로는 삼원계 대비 성능이 뒤처진다는 평가를 받아 한동안 주로 전동공구, 저가형 이륜차, 중국 내수용 전기차 등에 국한되어 사용되었다. 특히 중국 정부는 자국 배터리 산업 보호를 위해 삼원계 배터리에 불리한 보조금 제도를 운용하며 LFP 보급을 확대했고, 이에 따라 CATL, BYD 등 중국 배터리 기업이 LFP 기술을 집중 개발해 왔다.

하지만 2020년대 들어 전기차 보급 확대와 함께 배터리 화재 안전성 문제가 세계적으로 부각되면서, LFP 배터리는 다시 주목받기 시작했다. 특히 2020~2021년 현대차 코나 EV와 GM 볼트 EV 등에서 삼원계 배터리 화재 사고가 잇따라 발생하고, 원인이 명확히 규명되지 않은 채 수조 원 규모의 리콜이 진행되면서, 보다 안정적인 대안으로 LFP가 급부상하게 되었다.

이에 따라 테슬라는 2021년부터 중국 CATL로부터 LFP 배터리를 공급받아 모델3 및 모델Y의 일부 보급형 모델에 탑재하기 시작했고, 폭스바겐, 다임러 등 주요 완성차 업체들도 2023년부터 본격적으로 LFP 적용 계획을 발표했다.
또한 ‘셀투팩(Cell to Pack)’ 기술 도입을 통해 셀-모듈-팩 구조에서 모듈 단계를 제거하면서 에너지 밀도 문제를 상당 부분 보완하게 되었고, 이에 따라 LFP는 더 이상 '값싼 대안'이 아닌 보급형 전기차의 주력 배터리 옵션으로 재조명되었다.

2022년 말에는 LFP 관련 핵심 특허들이 만료됨에 따라 중국 기업의 글로벌 수출 장벽이 낮아졌고, 미국 인플레이션 감축법(IRA) 발효 이후 중국산 배터리에 대한 규제가 강화되자, 한국의 삼성SDI, LG에너지솔루션 등도 미국 내 LFP 배터리 생산 및 전환 투자를 검토하게 되었다.

2025년 현재, LFP 배터리는 보급형 전기차와 에너지저장장치(ESS) 시장을 중심으로 빠르게 확산되고 있으며, CATL, BYD, 궈쉬안(Gotion) 등 중국 기업이 시장을 선도하는 가운데, 한국과 미국 기업들도 LFP 기술 내재화 및 현지 생산 확대를 모색하고 있다. 에너지 효율성보다는 가격 안정성과 안전성을 우선시하는 전기차 시장 흐름 속에서 LFP 배터리는 글로벌 배터리 산업의 핵심 기술 중 하나로 자리잡고 있다.

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삼원계 배터리

NMC batteries

삼원계 배터리는 리튬이온 배터리의 한 종류로, 양극재에 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn) 세 가지 금속을 조합해 만든 배터리를 말한다.
이 배터리는 **리튬 니켈 망간 코발트 산화물(LiNiMnCoO₂)**이라는 화학 구조를 가지고 있으며, 영어 약어로 NCM 또는 NMC 배터리라고도 불린다.

에너지 밀도가 높아 한 번 충전으로 더 긴 주행거리를 확보할 수 있어, 전기차(EV)와 에너지저장장치(ESS) 등에서 널리 사용되고 있다.

삼원계 배터리는 금속 원소의 조합 비율에 따라 성능이 달라진다. 초기에는 니켈, 코발트, 망간을 1:1:1로 혼합한 NCM111이 주로 사용되었으나, 이후 니켈 비중을 높이고 코발트를 줄인 NCM 523 (니켈 50%, 코발트 20%, 망간 30%), NCM 622(니켈 60%, 코발트 20%, 망간 20%), NCM 811 (니켈 80%, 코발트 10%, 망간 10%)등 고성능 배터리로 진화해왔다.

니켈은 높은 에너지 밀도를 제공하여 전기차의 주행거리를 늘려주는 역할을 하고, 코발트는 출력 안정성과 배터리 수명 유지에 기여하며, 망간은 구조적 안정성과 저비용을 위한 금속으로 기능한다.

삼원계 배터리의 가장 큰 장점은 높은 에너지 저장 효율이다. 같은 크기의 배터리 셀에서 더 많은 전력을 저장할 수 있어, 장거리 주행이 필요한 전기차에 특히 적합하다.

하지만 코발트의 높은 가격과 공급 불안정성, 그리고 높은 온도에서의 안정성 문제는 단점으로 지적되어 왔다. 실제로 일부 배터리 화재 사고의 원인으로 삼원계 배터리의 구조적 특성이 언급된 바 있으며, 이에 따라 배터리 안정성을 높이기 위한 기술 개발이 활발히 진행되고 있다.

2020년대 들어서는 **니켈 비중을 더욱 높이고 코발트 사용을 줄인 고니켈 배터리(NCM 811 등)**가 주류로 떠오르고 있으며, 이를 통해 비용 절감과 성능 향상을 동시에 추구하고 있다.
다만 니켈 역시 고가 원소로 가격 변동성이 크고, 고함량일수록 발열·화재 가능성도 커질 수 있기 때문에, 열 안정성과 수명 관리를 위한 배터리 관리 기술(BMS) 또한 중요해지고 있다.

현재 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 한국 배터리 3사는 이 삼원계 배터리 기술 분야에서 세계적인 경쟁력을 보유하고 있으며, 미국과 유럽의 완성차 업체들과 협력하여 고성능 전기차용 배터리 시장을 선도하고 있다.

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