탑머티리얼의 무전구체 전략 — 중국산 전구체 의존을 끊어낼 수 있을까

무엇이 화제인가: 매출 전망보다 ‘무전구체’ 기술이 눈에 띄는 이유

탑머티리얼의 무전구체(precursor-free) 기술은 현재 LFP(리튬인산철) 양극재에서 인산철 전구체를 생략하는 단계에 있으며, 제목의 질문인 ‘중국산 전구체 의존 탈피’에 답하려면 이 기술이 NCM 계열로 넘어갈 수 있는지를 봐야 한다. 2026년 8월 6일 이투데이 보도에 따르면 지엘리서치는 탑머티리얼에 대해 데이터센터용 ESS(에너지저장장치)와 로봇·드론 배터리 수요 확대에 따른 소재·전극·시스템엔지니어링 3개 사업의 동반 성장을 전망했다. 셀 기술 연구자 입장에서 눈길이 가는 것은 매출 전망 자체보다 무전구체 기술이다.

업계 상황부터 보면, 양극재는 보통 니켈·코발트·망간 같은 금속을 먼저 전구체(precursor, 양극재의 뼈대가 되는 중간 원료)로 만든 뒤 리튬과 섞어 굽는 방식으로 생산된다. 2025년 3월 27일 CEO스코어데일리가 인용한 SNE리서치 보고서에 따르면 국내 NCM(니켈·코발트·망간) 전구체 수입량의 약 90%가 중국에서 생산된 것으로 보도됐다. 전구체 공정을 건너뛰는 기술이 공급망 관점에서 주목받는 이유다.

긴장 요인은 무전구체 기술이 아직 개발 초기 단계라는 평가가 많다는 점이다. 이 글이 답할 질문은 세 가지다. 무전구체 공정은 무엇을 생략하는가, 탑머티리얼은 어디까지 와 있는가, 그리고 이 분야의 권리 지형에서 기획·IP 담당자는 무엇을 먼저 확인해야 하는가이다.

기본 원리: 반조립 부품을 사지 않고 원자재에서 바로 조립하기

기존 전구체 경유 방식은 가구 공장이 반조립된 부품(전구체)을 사 와서 마지막 조립(리튬과의 소성)만 하는 구조에 가깝다. 삼원계 양극재에서는 금속 수용액에서 수산화물 입자를 함께 침전시키는 공침(共沈) 공정으로 전구체를 만들고, LFP에서는 인산철(FePO₄)을 먼저 만든 뒤 리튬과 반응시킨다. 이 반조립 부품 공급이 특정 국가에 몰려 있다는 점이 공급망 리스크가 된다.

무전구체 방식은 반조립 부품을 사지 않고 원자재에서 바로 완제품을 조립하는 방식이다. 2024년 4월 15일 디일렉 보도는 무전구체 양극재를 공침 전구체 대신 금속 원료를 리튬과 직접 혼합하는 고상 합성법으로 설명했다. 문제는 반조립 단계에서 다듬던 입자 크기와 모양을 이제 한 번에 맞춰야 한다는 점이다. 입자가 제멋대로 자라거나 불순물이 남으면 전지 성능이 떨어진다.

탑머티리얼이 2026년 4월 20일 등록했다고 밝힌 무전구체 기반 LFP 합성 기술은 이 문제를 플럭스(flux, 고온 반응에서 입자 성장을 돕고 조절하는 보조 물질)로 푸는 방식으로 보도됐다. 회사 측 설명은 다음과 같다.

• 생략 대상: 인산철 전구체를 먼저 만드는 단계
• 핵심 수단: 합성 과정에 플럭스를 도입해 입자 성장을 제어
• 주장 효과: 결정 구조 안정성 확보, 입자 크기 최적화, 불순물 감소, 고속 충·방전 환경에서의 출력 특성 개선

비교: 전구체 경유 방식과 무전구체 방식, 그리고 탑머티리얼의 현재 위치

구분	전구체 경유 방식	무전구체 방식
중간 원료	NCM은 공침 전구체, LFP는 인산철(FePO₄)	별도 전구체 없이 원료 직접 반응
공급망	NCM 전구체 수입량의 약 90%가 중국산(보도)	금속·리튬 원료 조달로 단순화
입자 제어	전구체 단계에서 입자 형상 조절	소성 단계에서 한 번에 제어해야 함
환경 부담	전구체 공정에서 폐수 발생	폐수 감소 기대(보도)
성숙도	양산 표준 공정	개발 초기 단계라는 평가(2024년 보도)

이 표가 말하는 것: 무전구체 방식은 약 90%로 보도된 중국산 NCM 전구체 의존을 구조적으로 건너뛸 수 있는 경로지만, 입자 제어라는 난제를 소성 단계로 옮겨 온다. 공급망 이점과 품질 난제가 한 쌍으로 움직이는 셈이다.

사업 부문	공개된 현황	기술적 의미
양극재	평택 브레인시티 연산 3,000톤 LFP 설비, 미드니켈 NCM·하이망간(LMNO·LMRO) 확대 계획	무전구체가 NCM으로 넘어가는지가 핵심
전극 파운드리	국내 22개·해외 21개 등 43개사 레퍼런스, 북미 방산용 드론 배터리向 음극 전극 공급 협의	소재와 전극을 함께 검증할 수 있는 통로
시스템엔지니어링	1분기말 수주잔고 477억4,000만 원, 미국 자회사 설립, 52억9,000만 원 조립라인 개조 계약	장비·공정 역량이 소재 양산을 뒷받침

이 표가 말하는 것: 현재 확인되는 무전구체 적용 대상은 LFP이고, NCM 계열은 확대 계획 단계다. 반면 43개사 전극 레퍼런스는 새 소재를 실제 전극으로 시험할 수 있는 통로가 이미 있다는 뜻이다.

탑머티리얼의 LFP 관련 권리 활동은 꾸준히 보도돼 왔다. 2025년 4월 23일에는 다중 카르복실기를 가진 카르복실산을 공정에 첨가해 양극재의 결정과 결정립 크기를 키우는 제조 방법 특허 등록이, 2025년 9월 24일에는 압축밀도 2.6g/cm³ 이상을 내세운 4세대 고압축밀도 LFP 복합 양극 활물질 특허 확보가 보도됐다. 회사는 평택 공장에서 3세대 LFP 양산 설비 구축과 시운전을, 4세대 LFP는 파일럿 검증을 병행한다고 밝혔다. 2025년 12월 23일에는 SES AI와 충주 공장을 거점으로 드론·UAM(도심항공모빌리티)용 배터리 셀 제조 협력을 추진한다고 발표했다.

특허 관점: ‘전구체 없음’은 청구항에서 어떻게 읽히는가

탑머티리얼 특허의 확인 상태: 보도된 무전구체 LFP 합성 특허(2026년 4월 20일 등록 발표)는 기사에 등록번호가 제시되지 않았고, Google Patents에서도 이번 작업 범위에서는 대응 문헌을 특정하지 못했다. 따라서 청구항 문언은 공개된 특허 정보로는 확인되지 않으며, 등록번호와 독립항 구성은 KIPRIS(특허정보검색서비스) 조회로 확인할 추적 포인트로 남긴다.

인접 권리의 예: KR102443307B1: 무전구체와 가까운 ‘단일 단계 합성’ 계열의 등록 특허로 KR102443307B1(발명의 명칭 “리튬 이온 배터리 양극 소재 전구체의 단일 단계 합성”, 공개번호 KR20190127671A)이 있다. Google Patents 기준 권리자는 캐나다의 Nano One Materials Corp이며, 우선일 2017년 1월 18일, 출원일 2018년 1월 17일, 등록일 2022년 9월 15일, 법적 상태 Active, 예상 만료일 2038년 1월 17일이다.

청구항 1의 요지를 재서술하면, 분해 가능한 금속 원료와 다중 카르복실산(대표적으로 옥살산)을 한 용액에 넣고, 원료가 분해되며 금속염이 다중 카르복실산 염으로 침전해 산화물 전구체를 이루게 한 뒤, 이를 가열해 양극 소재를 얻는 방법이다. 즉 전구체를 외부에서 사 오지 않지만, 같은 반응 안에서 중간체가 만들어지는 구조다.

통찰: ‘무전구체’는 마케팅 용어이고, 권리 판단은 ‘중간체가 생기는가’에서 갈린다. 무전구체라는 표현은 외부에서 전구체를 구매하는 단계를 생략한다는 뜻으로 쓰이지만, 청구항은 보통 공정 중에 무엇이 형성되는지를 단계로 한정한다. 따라서 ‘전구체를 쓰지 않는다’는 설명만으로는 KR102443307B1처럼 반응 중 중간체 형성을 청구하는 권리와 거리가 확보된다고 단정하기 어렵다. 특히 탑머티리얼이 2025년에 등록을 발표한 특허도 다중 카르복실산을 활용한다고 보도돼, 두 기술의 반응 단계를 1:1로 대조해 볼 필요가 있다.

회피 포인트: KR102443307B1의 핵심 한정은 금속 원료의 분해와 다중 카르복실산 염의 침전으로 산화물 전구체가 형성되는 단계다. 용액 반응 없이 고체 원료를 직접 혼합해 소성하는 고상 합성, 또는 플럭스 매개 반응처럼 다중 카르복실산 염 침전 단계를 거치지 않는 공정은 이 구성요소를 결여할 여지가 있다.

회피설계 시나리오(반론): 다만 고상 합성이라도 첨가한 다중 카르복실산이 소성 전 가열 과정에서 금속과 염을 형성한다면, 침전 여부와 무관하게 실질적으로 같은 중간체가 생긴다는 주장이 제기될 가능성이 있다. 이 경우 균등론 판단이나 청구항 용어(‘용액’, ‘침전’)의 해석을 두고 침해 소지가 다퉈질 수 있다. 결국 회피 가능성은 실제 공정의 중간 생성물 분석 데이터가 있어야 판단할 수 있다.

한계와 전망

무전구체 LFP가 성공적으로 양산되더라도, 제목이 묻는 중국산 전구체 의존 탈피에는 범위의 한계가 있다. 보도된 약 90%의 의존도는 NCM 전구체 기준이고, 탑머티리얼의 무전구체 기술이 현재 확인되는 대상은 LFP다. 미드니켈 NCM과 하이망간 계열로 확장하겠다는 계획이 실제 양산 데이터로 이어져야 제목의 질문에 본격적으로 답할 수 있다.

낙관적 전망은 LFP에서 검증된 입자 제어 기술이 NCM으로 옮겨 가며 전구체 수입 의존을 구조적으로 낮춘다는 것이다. 반대 시나리오도 있다. 니켈 계열은 LFP보다 입자 형상과 조성 균일성에 대한 요구가 까다로워, 공침 전구체가 제공하던 균일성을 고상 합성으로 재현하지 못하면 고객 인증 단계에서 기존 전구체 경유 제품과의 품질 격차가 드러날 가능성이 있다. 또 원료인 금속 자체의 조달이 여전히 특정 국가에 편중돼 있다면, 전구체 단계를 건너뛰어도 공급망 리스크는 원료 단계로 옮겨 갈 뿐일 수 있다.

전략적 대안은 무전구체를 ‘전구체 대체’가 아니라 ‘전구체 조달 다변화 옵션’으로 보고, 기존 전구체 경유 라인과 병행해 제품군별로 적용 범위를 나누는 것이다. LFP처럼 요구 조건이 상대적으로 단순한 제품부터 적용하고, NCM은 소량 인증부터 진행하는 방식이 리스크를 줄인다.

실무 액션: 무전구체 양극재 도입을 검토하는 기획·IP 담당자는 공급사에 공정 중간 생성물(중간체 형성 여부) 분석 자료를 요청하고, 이를 KR102443307B1 청구항 1 및 공급사 자체 등록 특허의 독립항과 나란히 놓은 구성요소 대비표를 먼저 만들어 두는 것이 좋다.

확인이 필요한 항목

• 탑머티리얼 무전구체 LFP 합성 특허(2026-04-20 등록 발표)의 등록번호와 독립항 구성
• 연산 3,000톤 LFP 설비의 위치(2023년 보도는 이천 본사 인근 마더라인, 2026년 보도는 평택 브레인시티)와 가동 시점
• 무전구체 기술을 미드니켈 NCM·하이망간 계열에 적용한 실증 데이터
• 북미 방산용 드론 배터리向 음극 전극 공급 협의의 계약 여부
• KR102443307B1의 해외 패밀리 등록 현황

출처

1. 이투데이, 지엘리서치 “탑머티리얼, 배터리 수요 대응…전극·양극재 성장 기대” (2026-08-06)
2. 뉴스핌, 탑머티리얼, 무전구체 기반 LFP 합성기술 특허 등록 (2026-04-20)
3. 파이낸스스코프, 탑머티리얼, ‘무전구체 기반 LFP 합성 기술’ 특허 등록 완료 (2026-04-20)
4. 이데일리, 탑머티리얼, ‘2차전지 양극 활물질 제조 관련 특허’ 등록 (2025-04-23)
5. 뉴스프라임, 탑머티리얼, 4세대 고압축밀도 LFP 특허 확보 (2025-09-24)
6. 이투데이, 탑머티리얼, 고성능 리튬인산철(LFP) 양극재 개발 성공 (2023-10-23)
7. 지디넷코리아, SES AI-탑머티리얼 ‘드론 배터리’ 공동 개발 (2025-12-23)
8. 디일렉, 양극재 기업들이 꽂힌 ‘무전구체 양극재’…中 의존도 낮출수 있지만 상용화는 ‘아직’ (2024-04-15)
9. CEO스코어데일리, 배터리 시장 꿈틀, 전구체도 덩달아 호조…중국 의존도 탈피 ‘숙제’ (2025-03-27)
10. Google Patents, KR102443307B1 – 리튬 이온 배터리 양극 소재 전구체의 단일 단계 합성(Nano One Materials Corp)

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