[비즈니스포스트] LG에너지솔루션이 삼원계 4680(지름 46mm, 높이 80mm) 원통형 배터리로 휴머노이드 로봇용 배터리 시장 선점에 나선다. 전기차 캐즘(일시적 수요정체)이 장기화하는 상황에서 김동명 LG에너지솔루션 대표이사 사장은 4680 원통형 배터리로 새로운 수요처 발굴에 사활을 걸고 있다.

최근 휴머노이드 로봇이 인공지능(AI) 산업 자동화의 핵으로 부상할 것이란 전망이 나오면서, 앞으로 휴머노이드 로봇용 배터리 수요도 크게 증가할 것으로 예상된다 .
 

시장조사업체 마케츠앤마케츠는 세계 휴머노이드 시장이 2025년 29억2천만 달러(4조3082억 원)에서 2030년 152억6천만 달러(22조6070억 원)로 연간 39.2% 성장할 것으로 전망했다. 이에 따라 전기차용 배터리 수요 부진이 지속되는 상황에서 휴머노이드 로봇이 배터리 업계에 새로운 기회가 될 것으로 보인다. 

20일 관련 업계 취재를 종합하면 올해부터 LG에너지솔루션이 휴머노이드 로봇용 배터리 공급에 본격 나설 것이란 관측이 나온다.

지난 1월 6~9일(현지시간) 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 소비자가전 전시회 ‘CES 2026’에서 가장 많은 관심을 받은 것은 휴머노이드 로봇이었다. 그 중에서도 가장 눈길을 끈 제품으로 현대자동차그룹의 ‘아틀라스’와 LG전자의 ‘LG클로이드’가 꼽힌다.

아틀라스 개발형 모델은 키 190cm에 몸무게 90kg으로 최대 50kg에 달하는 중량을 들어올릴 수 있는 것이 특징이다. 2028년부터 미국 조지아주 현대차그룹메타플랜트아메리카(HMGMA) 생산 현장에 투입될 예정이다.

아틀라스에 탑재된 배터리의 구체적 모델과 제조사는 밝혀지지 않았다. 다만 회사 측은 최대 구동 시간이 4시간, 무거운 물건을 옮기는 작업을 실행하면 2시간까지 활용 가능하다고 설명했다. 업계에서는 이를 토대로 하면 삼원계 2170(지름 21mm, 높이 70mm) 원통형 배터리 또는 그와 유사한 스펙의 배터리가 탑재된 것으로 보고 있다.

일반적으로 휴머노이드 로봇 배터리는 탑재 공간이 좁으면서도 고출력이 필요해 리튬·인산·철(LFP)배터리보다 삼원계 배터리 수요가 월등히 높다. 현재 테슬라의 옵티머스 2세대를 포함해 다수의 휴머노이드가 2170 원통형 배터리를 적용한 것으로 확인됐다.

아틀라스가 보여준 성능에 대해선 대부분 고평가가 이어졌지만, 배터리 성능에선 아쉬움이 남는 것으로 평가됐다. 배터리 업계는 이를 개선하기 위해 다양한 제품을 개발하고 있으며, 그 중 가장 유력한 후보가 4680 원통형 배터리다.

4680 배터리는 2170 배터리보다 에너지밀도가 5배 가까이 높다. 테슬라가 자체 생산을 시도하고는 있으나, 안정적 양산 체계 구축에는 실패한 것으로 보인다. 이런 상황에서 LG에너지솔루션이 올해 4680배터리 대규모 양산을 시작한다.
 

LG에너지솔루션의 4680배터리는 테슬라 옵티머스의 새로운 시리즈에 탑재될 가능성이 높다는 분석이 나온다. 전작인 옵티머스 2세대에도 LG에너지솔루션의 2170 원통형 배터리가 탑재됐다.

테슬라는 올해 1분기 옵티머스 3세대를 선보인다. 이후 생산 공정을 최적화해 2027년부터 미국 텍사스주 기가팩토리에서 수천 대 수준의 양산을 시작한다는 계획이다. 다만 테슬라의 휴머노이드 양산 계획이 계속해서 연기되고 있어 정확한 양산 시점은 불분명한 상황이다.

또 다른 주요 공급처로는 가정용 휴머노이드 출시를 앞둔 LG전자가 꼽힌다. LG는 그룹 차원에서 휴머노이드 로봇 사업에 전사적 역량을 집중하고 있는 만큼, LG에너지솔루션이 휴머노이드에 필요한 배터리를 공급할 가능성이 높아 보인다. 

LG전자가 이번 CES 2026에서 선보인 LG클로이드에는 LG에너지솔루션의 2170배터리가 적용된 것으로 확인됐다. 내년부터 진행하는 실증 작업에서는 4680 배터리가 탑재될 가능성이 커 보인다.

다만 가정용 로봇은 가정에 머물며 사람과 함께 지내야 하는 만큼 무엇보다 안전성이 중요해진다. LG에너지솔루션이 안전성이 상대적으로 높은 전고체 배터리를 2030년 이후 양산할 예정이어서, 당장은 삼원계 4680 원통형 배터리의 안전성을 높이는 게 급선무가 될 것으로 보인다.

업계에 따르면 향후 휴머노이드 로봇용 배터리의 주류는 전고체 배터리가 차지할 것으로 예상되지만, 초기 상용화 시점의 높은 가격이 수요 확대에 최대 걸림돌이 될 것으로 전망된다. 최재원 기자