무엇이 화제인가: 에너지 밀도와 안전을 ‘어느 층위’에서 동시에 확보하는가
2026년 8월 둘째 주 셀 기술 뉴스 세 건은 모두 에너지 밀도와 안전성의 동시 확보라는 축으로 묶이지만, 그 해법이 놓인 층위는 서로 다르다. CATL은 시스템 설계로, 팩토리얼에너지(Factorial Energy)는 전해질 화학으로, 베르코어(Verkor)는 양산 공정으로 같은 과제에 접근한다. 이 글은 세 사례를 나란히 놓고 각 해법이 기술적으로, 그리고 권리 측면에서 어디에 무게를 두는지를 정리한다.
업계 상황부터 보면, 고에너지밀도 셀은 전기차를 넘어 eVTOL(전기 수직이착륙기)과 우주·항공 같은 새로운 응용처로 넓어지고 있다. CATL은 이미 2023년 4월 19일 최대 500Wh/kg의 ‘응축형(condensed) 배터리’를 발표하며 전기 여객기라는 새 전동화 시나리오를 거론했고, 항공 등급 안전·품질 요건에 맞춘 개발을 진행 중이라고 밝혔다. 2026년 8월 9일에는 350Wh/kg급 항공 배터리가 인접 셀 열폭주 전파 시험을 통과했다고 발표했다.
긴장 요인은 에너지 밀도를 올릴수록 셀 하나가 품은 에너지가 커지고, 그만큼 한 셀의 이상이 팩 전체로 번질 위험도 커진다는 점이다. 이 글이 답할 질문은 세 가지다. 열폭주 전파는 어떻게 막는가, 고체전해질은 왜 고온에 유리한가, 그리고 기획·IP 담당자는 이 세 사례에서 어떤 권리 층위를 추적해야 하는가이다.
기본 원리: 도미노 한 장이 넘어져도 줄 전체가 무너지지 않게
열폭주(thermal runaway)는 셀 내부 온도가 일정 수준을 넘으면 발열 반응이 스스로 가속되며 통제 불능 상태로 치닫는 현상이다. 열폭주 전파(thermal propagation)는 한 셀에서 시작된 열폭주가 인접 셀로 옮겨붙는 현상을 말한다. 이를 차단하지 못하면 팩 전체로 화재가 확산될 수 있어, 항공처럼 비상 착륙 시간이 필요한 응용에서는 필수 검증 항목이다.
자료: CnEVPost(2026-08-09) 보도의 CATL 발표 내용을 바탕으로 편집부가 재구성
비유하자면 팩은 촘촘히 세운 도미노 줄이다. 한 장이 넘어지는 것을 완전히 막기 어렵다면, 넘어진 도미노가 옆 도미노를 밀지 못하도록 사이에 칸막이를 세우고 열을 빼내는 길을 만들어야 한다. CATL 발표의 핵심은 이 시험을 한 장이 아니라 인접한 두 장을 동시에 넘어뜨리는 조건으로 치렀다는 점이다. 보도에 따르면 업계의 일반적 관행은 단일 셀 트리거 검증이며, CATL은 팩의 중앙과 모서리 등 서로 다른 위치에서 인접 2개 셀을 동시에 열폭주시켰는데도 다른 셀로 전파되지 않았다고 밝혔다.
고체전해질의 원리는 도미노 자체를 잘 넘어지지 않는 재질로 바꾸는 쪽에 가깝다. 액체 전해질은 고온에서 분해와 가스 발생 위험이 커지지만, 황화물계 고체전해질은 액체를 쓰지 않아 열 안정성 측면에서 유리한 것으로 설명된다. 팩토리얼은 솔스티스(Solstice)가 90°C를 넘는 작동 온도에서도 안정성을 유지하며, 이를 통해 열관리와 냉각 요구를 줄이는 것을 목표로 한다고 발표했다.
- 시스템 층위(CATL): 셀이 열폭주해도 이웃으로 번지지 않게 막는다.
- 화학 층위(팩토리얼): 셀 자체가 고온에서 덜 불안정하도록 전해질을 바꾼다.
- 공정 층위(베르코어): 설계된 셀을 일정한 품질로 대량 생산한다.
비교: 세 사례의 핵심 지표
아래 표는 원문 비교표를 각 사 발표와 보도로 보정한 것이다. 성능 수치는 모두 회사 발표 값이며 제3자 검증 수치가 아니다.
| 구분 | CATL 항공 배터리 | 팩토리얼 솔스티스 | 베르코어 됭케르크 공장 |
|---|---|---|---|
| 해법 층위 | 시스템(팩) 설계 | 전해질 화학 | 양산 공정 |
| 에너지 밀도(Wh/kg) | 350(각형 셀) | 최대 450(발표 목표) | 공개 자료 없음 |
| 핵심 지표 | 인접 2셀 동시 열폭주 시 무전파 | 90°C 초과 작동 온도에서 안정성 | 초기 용량 16GWh, 2030년 50GWh 목표 |
| 검증·진척 | 중국 민용항공국(CAAC) 대표 참관 하 생산·검사·시험 | 2024-12-12 40Ah 셀 공개, 건식 양극 코팅 | 2026-08-04 2번째 라인 가동 착수 발표 |
| 첫 적용처 | 오토플라이트(AutoFlight) 여객용 eVTOL | 전기차·가전(2030년 이전 목표) | 르노그룹, 알핀 A390 |
자료: CnEVPost(2026-08-09), Factorial 보도자료(2024-09-10, 2024-12-12), Verkor 보도자료(2025-12-11, 2026-08-04)를 바탕으로 편집부 정리
이 표가 말하는 것: 350Wh/kg와 450Wh/kg는 모두 회사 발표 수치지만 검증 성격이 다르다. CATL의 수치는 규제 당국 참관 하의 시스템 안전 시험과 묶여 있고, 팩토리얼의 수치는 목표 사양이다.
CATL의 항공 배터리는 오토플라이트의 여객용 eVTOL에 먼저 쓰일 예정이며 양산 준비가 됐다고 회사는 밝혔다. CATL은 2024년 8월 오토플라이트의 전략적 투자자가 됐다. 팩토리얼은 2024년 9월 10일 솔스티스를 발표하며 황화물계 전고체 전해질 시스템, 최대 450Wh/kg, 전기차 주행거리 최대 80% 연장, 용매 없는 건식 양극 코팅과 화성(formation) 공정 생략을 제시했다. 2026년 7월 29일에는 SK온과 양해각서(MoU)를 맺고, 팩토리얼의 FEST 플랫폼을 SK온의 기존 리튬이온 생산 인프라로 만들 수 있는지 공동 평가하기로 했다.
베르코어는 2025년 12월 11일 됭케르크 부르부르(Bourbourg) 기가팩토리를 개소하며 초기 용량 16GWh, 2030년 50GWh 목표, 2020년 이후 30억 유로 이상 자금 확보를 밝혔다. 2026년 8월 4일에는 2번째 생산라인 가동과 현장 제조 배터리 첫 인도를 알리면서, 최고운영책임자 로랑 드브뤼(Laurent Debrue)가 9월 1일부로 CEO를 맡고 창업자 브누아 르메냥(Benoit Lemaignan)은 감독이사회 부의장으로 옮긴다고 발표했다.
특허 관점: 해법의 층위가 곧 권리의 층위다
CATL 항공 배터리: 이번 발표와 직접 대응되는 특허는 공개된 특허 정보로는 확인되지 않는다. 다만 발표 내용으로 보면 권리가 형성될 수 있는 지점은 셀 화학보다 셀 간 열 차단 구조, 열·가스 배출 경로, 팩 내 셀 배치 같은 시스템 설계 쪽이다. 추적 포인트는 CATL 명의로 공개되는 항공용 배터리 팩 관련 출원에서 ‘인접 셀 복수 동시 열폭주 시 무전파’처럼 시험 조건을 청구항 한정으로 끌어들이는지 여부다.
팩토리얼: Google Patents에서 확인한 팩토리얼 명의의 등록 특허 US12095034B2(발명의 명칭 “Polymer solid electrolytes, methods of making, and electrochemical cells comprising the same”)는 우선일 2018년 11월 7일, 출원일 2023년 6월 30일, 등록일 2024년 9월 17일이며 법적 상태는 Active, 예상 만료일은 2039년 1월 4일이다. 청구 대상은 우레아·카바메이트 작용기를 가진 가교 고분자 고체전해질이다. 즉 이 특허는 황화물계 솔스티스가 아니라 고분자 계열 권리다.
자료: CATL·Factorial·Verkor 보도자료, Google Patents US12095034B2를 바탕으로 편집부가 재구성
통찰: 황화물 셀의 FTO는 ‘회사의 대표 특허’가 아니라 ‘전해질 계열의 선행 권리’에서 출발해야 한다. 확인된 팩토리얼 등록 특허가 고분자 계열이라는 점은, 솔스티스의 황화물계 전해질 조성에 대한 자사 권리 범위가 공개 자료만으로는 드러나지 않는다는 뜻이다. 황화물계 고체전해질을 공급받거나 공동 개발하려는 기업이라면 파트너의 특허 목록만 볼 것이 아니라, 사용되는 전해질 조성 자체에 걸린 제3자 권리를 따로 조사해야 침해 소지를 줄일 수 있다.
회피 포인트: 시스템 층위의 열전파 차단 권리는 일반적으로 칸막이 소재, 배치 간격, 배출 경로 같은 구성의 조합으로 청구되므로, 조합 중 하나를 다른 방식으로 구현하면 문언 범위를 벗어날 여지가 있다. 반대로 SK온 MoU처럼 기존 리튬이온 설비를 전고체에 활용하는 방식은 설비 개조·공정 조건 자체가 새 권리의 대상이 될 수 있어, 공동 개발 단계에서 개량 발명의 귀속을 계약으로 먼저 정해 두는 것이 중요하다.
회피설계 시나리오(반론): 칸막이 소재만 바꾼 설계는 문언상 회피처럼 보여도, 같은 기능(열 전달 차단)을 같은 방식으로 달성한다면 균등론 판단 대상이 될 가능성이 있다. 또 시험 조건이 청구항 한정으로 들어가면, 제품이 그 시험을 통과한다는 사실 자체가 구성요소 충족의 근거로 쓰일 가능성도 있다. 결국 회피 가능성은 실제 공개되는 청구항 문언을 확인한 뒤 판단해야 한다.
한계와 전망
세 사례의 공통점은 발표 단계와 양산·인증 단계 사이에 거리가 남아 있다는 점이다. CATL의 시험은 규제 당국 참관 하에 진행됐지만, 이것이 항공기 형식 인증 전체를 의미하지는 않는다. 팩토리얼의 450Wh/kg는 목표 사양이고, 베르코어는 이제 막 2번째 라인을 가동하는 단계다.
낙관적 전망은 시스템 설계와 전해질 화학의 개선이 맞물려 고에너지밀도 셀이 항공·우주 응용까지 빠르게 확산된다는 것이다. 반대 시나리오도 있다. 항공 인증은 시험 항목과 기간이 길어, 셀 성능이 준비돼도 실제 운항 적용은 인증 일정에 묶여 늦어질 가능성이 있다. 이 경우 초기 수요는 여객용보다 화물·시험 운항 같은 제한된 분야에 머물 수 있다.
전략적 대안은 기술 추적을 ‘화학–시스템–공정’ 세 층위로 나눠 권리 지도를 따로 그리는 것이다. 같은 에너지 밀도·안전 목표라도 어느 층위에서 푸느냐에 따라 침해 소지가 생기는 상대방과 회피 방안이 달라지기 때문이다.
실무 액션: eVTOL·항공용 셀이나 팩을 기획하는 담당자는 공급사가 제시하는 열전파 시험 조건(트리거 셀 수, 트리거 위치, 참관 기관)을 사양서에 명시하도록 요구하고, 해당 조건이 공급사 특허의 청구항 한정으로 쓰이고 있는지 함께 확인해 두는 것이 좋다.
확인이 필요한 항목
- 솔스티스가 별도 능동 냉각 장치 없이 90°C 환경에서 작동한다는 원문 표현과 우주 시장 겨냥 여부(1차 자료 미확인, 공개 자료는 ’90°C 초과 작동 온도에서 안정성’과 냉각 요구 감소로 표현)
- 베르코어의 16GWh 도달 시점이 2028년이라는 원문 수치(공식 자료는 초기 용량 16GWh로 표기)
- 베르코어 셀의 차세대 전기 상용차 탑재 여부와 대상 고객
- CATL 항공 배터리의 셀 화학(응축형 배터리 기술 적용 여부)
- CATL 항공 배터리의 열전파 차단 구조와 대응 특허 출원 여부
출처
- CnEVPost, CATL aviation battery clears key safety test, paving way for use in eVTOLs (2026-08-09)
- electrive.com, CATL tests 350 Wh/kg battery for eVTOLs (2026-08-10)
- CATL 보도자료, CATL launches condensed battery with an energy density of up to 500 Wh/kg (2023-04-19)
- Factorial 보도자료, Factorial Introduces Solstice, an All-Solid-State Battery with Mercedes-Benz as a Key Customer and Development Partner (2024-09-10)
- Factorial 보도자료, Factorial Unveils 40Ah All-Solid-State Battery Cells with Dry Coating Process (2024-12-12)
- Factorial 기술 소개 페이지, Factorial Electrolyte System Technology
- Factorial 보도자료, Factorial and SK On Sign MoU to Explore Solid-State Battery Manufacturing (2026-07-29)
- 디일렉(The Elec), SK On, Factorial Energy Partner to Explore Solid-State Battery Manufacturing (2026-07-30)
- Google Patents, US12095034B2 – Polymer solid electrolytes, methods of making, and electrochemical cells comprising the same (Factorial Inc)
- Verkor 보도자료, Verkor reaches a decisive milestone and opens its first gigafactory (2025-12-11)
- Verkor 보도자료, 대규모 산업 생산 전환에 따른 경영진 변경 발표 (2026-08-04)
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