삼성, 2027년 배터리 혁신 계획: '실버 쇼크'가 다가오나?

2026년 9월 14일

한국 의 배터리 부문인 삼성SDI가 이른바 전고체 배터리(ASB) 개발에 박차를 가하고 있다. 이는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하는 전고체 배터리다.

이를 통해 삼성SDI는 중국 경쟁사들을 앞서 전 세계에서 이 기술을 산업적 규모로 생산하는 최초의 제조사 중 하나로 자리매김하고 있다. 새로운 셀의 기술적 특성과 더불어, 전통적으로 보석과 태양광 분야와 연관되어 온 원자재인 은이 점점 더 주목받고 있다.

작동 원리: 고체 전해질과 무음극 설계

기존 리튬이온 배터리는 양극과 음극 사이에서 리튬 이온을 이동시키기 위해 액체 상태의 가연성 전해질을 사용한다. 삼성의 전고체 배터리는 이 액체를 황화물 기반 고체 전해질로 대체한다. 고체 물질은 누출되거나 발화할 수 없기 때문에 이 설계는 기존 배터리 유형보다 근본적으로 더 안전한 것으로 평가된다.

두 번째 기술적 특징은 이른바 무음극 설계다. 흑연이나 실리콘으로 만든 두껍고 부피가 큰 음극 대신, 삼성은 약 5마이크로미터 두께에 불과한 은-탄소(Ag-C) 복합층을 사용한다. 충전 시 리튬이 이 얇은 은-탄소층에 직접 증착되어 별도의 음극이 사실상 불필요해진다.

이를 통해 공간을 절약하고 사용 가능한 에너지 밀도를 높이는 동시에, 기존 배터리에서 위험한 단락을 일으킬 수 있는 바늘 모양의 침전물인 리튬 덴드라이트 형성을 억제한다. 삼성에 따르면 이 조합으로 약 900Wh/L의 체적 에너지 밀도를 달성하며, 이는 현재 NMC 셀 대비 약 40% 향상된 수치다.

신형 배터리의 장단점 개요

핵심 장점 중 하나는 안전성이다. 고체 전해질이 화재 위험을 크게 줄여 오늘날 전기차 배터리의 잘 알려진 문제를 해결한다. 여기에 에너지 밀도가 크게 높아져 동일한 공간에서 더 긴 주행거리 또는 더 가벼운 배터리 무게를 가능하게 한다.

삼성은 충전 속도 개선도 약속한다. 별도로 개발된 이온 전달 구조를 통해 8%에서 80%까지 약 9분 만에 충전할 수 있도록 설계되었다. 또한 이 회사는 최대 20년의 수명을 목표로 하고 있어 전기차의 중고 가치를 크게 높일 수 있다.

그러나 이러한 장점은 뚜렷한 단점으로 상쇄된다. 황화물계 고체 전해질은 화학적으로 민감하고 제조가 복잡한데, 이는 고체 층 사이의 완벽한 접촉을 보장하기 위해 고안된 열간 등방압 가압이라는 생산 공정 때문이기도 하다. 이러한 복잡성은 초기에 높은 생산 비용으로 이어질 가능성이 크며, 업계 관측통들은 기존 리튬인산철 셀보다 킬로와트시당 가격이 상당히 높을 것으로 예상한다.

은을 음극 소재로 사용하는 것도 양날의 검이다. 전도성과 셀 안정성을 향상시키지만, 공급이 제한적일 뿐만 아니라 단기적으로 크게 늘릴 수도 없는 귀금속의 가용성과 가격에 배터리가 의존하게 만들기 때문이다.

2027년 울산에서 양산 시작

삼성SDI는 로드맵을 여러 차례 수정해 왔다. 당초 양산 준비 시기에 대해 구체적인 언급을 피했으나, 2024년 인터배터리 전시회 이후 2027년을 양산 목표 연도로 일관되게 제시해 왔다. 2026년 8월 최신 정보에 따르면, 양산은 2027년 하반기 한국 울산 사업장에서 시작될 예정이다.

이를 위해 회사는 2026년부터 2040년까지 울산과 천안 시설에 총 약 25조 원(약 170억 달러)을 투자한다. 이 중 16조 원은 울산의 전고체 배터리 생산 확대에 배정됐다. 수원 연구단지의 S-라인으로 알려진 파일럿 플랜트는 이미 복잡한 제조 공정을 검증하고 있으며 첫 프로토타입 셀을 공급하고 있다.

전기 모빌리티를 넘어 삼성SDI는 이 기술로 추가 응용 분야를 개척하고자 한다. 2026년 3월 인터배터리에서 회사는 컴팩트하고 고성능이며 매우 안전한 셀이 필요한 휴머노이드 로봇 및 기타 ‘피지컬 AI’ 애플리케이션용 파우치 셀 프로토타입을 처음 공개했다. 또한 삼성SDI는 2025년 11월부터 BMW 및 미국 배터리 제조사 솔리드파워와 독자적인 ASSB 개발 라인에서 협력해 왔으나, 이 파트너십은 특정 양산 목표를 추구하지는 않는다.

판매 수치와 시장 점유율: 공식 목표 없는 야심

삼성SDI는 아직 전고체 배터리 자체의 구체적인 판매 수치나 목표 시장 점유율에 대해 공식적으로 언급하지 않았다. 최윤호 사장은 “초격차” 기술로 배터리 시장의 글로벌 리더십을 확보하겠다는 전략적 목표만을 밝혔을 뿐이다.

지금까지 구체화된 것은 관련 사업 분야뿐이다. AI 데이터센터용 무정전 전원장치(BBU) 분야에서 삼성SDI는 이미 전 세계 시장 점유율 약 50%를 차지하고 있는 것으로 시장 관측통들은 추정하며, 미국 생산 능력은 테슬라 및 노스캐롤라이나의 파트너사 포지 나노와 함께 수 기가와트시 규모로 확보된 상태다.

그러나 전고체 셀 자체에 대해서는 재무 분석에서 회사가 확인한 데이터보다는 주로 제3자 시나리오가 제시되고 있다. 삼성이 인용한 성능 수치가 확인될 경우, 일부 시장 관측통들은 향후 수년간 신규 등록 전기차 중 80% 이상의 시장 점유율을 차지하는 것도 가능하다고 보고 있다.

다만 이는 개별 애널리스트의 전망일 뿐 삼성이 직접 밝힌 목표 수치는 아니다. 따라서 적절한 주의를 기울여 받아들여야 한다. 그럼에도 이 연구들은 성공적인 시장 출시가 특히 은 시장에 미칠 중대한 파급 효과를 보여준다.

은 시장에 미치는 영향

은-탄소 음극이 흑연 대신 을 포함하고 있기 때문에, 이 기술이 광범위하게 시장에 출시될 경우 귀금속에 대한 새롭고 아직 대부분 개발되지 않은 산업 수요원이 창출될 것이다. 배터리당 정확한 은 함유량에 대해서는 시장 분석마다 추정치가 다르다. 한 업계 논평에서는 100킬로와트시 용량의 차량용 배터리당 약 1킬로그램의 은이 사용된다고 가정하는 반면, 다른 소식통은 배터리 셀당 약 5그램의 은 함유량을 추정하며, 이는 셀 수에 따라 차량용 배터리 팩당 비슷한 규모에 해당한다.

개별 시장 관측통들의 전망에 따르면—예를 들어 2024년 8월 실버 아카데미가 발표한 연구를 기반으로—2027년까지 판매될 것으로 예상되는 약 3,200만 대의 전기차 중 80%의 시장 침투율을 가정할 경우, 추가 은 수요는 약 9억 온스에 달할 것으로 추정된다. 다른 계산들은 더 낮은 보급률 가정에 기초하여 연간 약 16,000미터톤의 추가 은 수요가 발생할 것으로 추산한다. 그러나 그 수치조차도 전 세계 연간 광산 생산량(약 25,000~27,000미터톤)의 상당 부분에 해당하는 규모를 나타낸다.

이 수치들은 개별 분석가와 투자 논객들의 명시적인 모델 계산이며 삼성이나 독립 상품 연구소의 확정된 전망이 아니다. 이는 전고체 배터리가 리튬이온 전지 대비 실제로 얼마나 빠르게, 그리고 어느 정도까지 우위를 점하느냐에 크게 의존한다.

빡빡한 은 시장에 또 다른 수요 충격?

시장 침투의 정확한 규모와 무관하게, 전기차 부문의 새로운 수요원인 은-탄소 기술은 이미 오늘날 빡빡한 것으로 여겨지는 은 시장에 진입하고 있다. 특히 중국과 인도의 태양광 부문 산업 수요는 수년간 꾸준히 증가해 온 반면, 광산 생산 공급은 제한적이어서 수요 증가를 따라잡지 못하고 있다.

2026년 9월 중순 은 가격은 트로이온스당 약 66~68달러로, 이전 몇 년간의 수준을 크게 웃돌았다. 전고체 배터리가 실제로 전기 모빌리티의 표준 기술이 된다면, 이는 은 시장에 이미 존재하는 공급 부족을 심화시키고 가격을 끌어올릴 수 있다.

그러나 이것이 실제로 일어날지는 삼성이 2027년 기한을 맞출 수 있는지, 생산 비용을 기술이 가격 경쟁력을 갖출 만큼 충분히 낮출 수 있는지, 그리고 자동차 제조사들이 실제로 새 전지를 양산 차량에 얼마나 빨리 통합하는지에 크게 달려 있다.

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