휘발분 0.5% 미만이면 전고체, 광저우 양산 셀이 넘은 첫 선

120℃ 진공 오븐에 구멍 낸 셀을 넣고 6시간을 구웠더니 무게가 0.5%도 줄지 않았다고 중국의 시험기관은 판정했다. 중국 광저우 남사(南沙)의 배터리 회사 巨湾技研(Greater Bay Technology, 이하 GBT)이 2026년 10월 13일 생산을 시작한 전고체 배터리^[1]를 두고, 회사와 현지 매체가 새 국가표준을 통과한 첫 양산품이라며 내세운 근거가 이 숫자다. 뉴스 제목만 보면 단단한 세라믹 판이 액체를 몰아낸 장면을 떠올리기 쉽지만, 발표 자료가 실제로 보여 주는 것은 다르다. 기존 액체 전지 라인을 고쳐 쓰고, 액체 상태의 원료를 넣은 뒤 셀 안에서 굳혔다는 설명이 함께 나온다. 나는 이 발표에서 두 가지를 확인하고 싶었다. 새 표준이 ‘전고체’의 경계선을 어디에 그었는지, 그리고 그 선을 넘었다는 사실이 특허의 울타리에 대해서는 무엇을 말해 주고 무엇을 말해 주지 않는지다.

셀을 일부러 찢어 열고, 뜨겁고 공기가 없는 상자에서 오래 구운 다음, 저울로 빠져나간 양을 잰다(그림 1). 이번 발표의 뼈대는 이 세 동작이다. 이 시험이 왜 경계선이 되었는지는 발표 현장보다 한 달 반 앞서 나온 표준 문서에서 시작해야 보인다.

GB/T 48093.1-2026이 0.5%에 그은 선

중국 국가시장감독관리총국(SAMR) 표준 목록을 보면 「전기차용 고체 배터리 제1부: 용어와 분류」라는 이름의 GB/T 48093.1-2026이 2026년 8월 28일 발표됐고, 시행일은 2028년 1월 1일이다. GB 뒤에 붙은 ‘/T’는 추천성^[2] 표준이라는 뜻이라 따르지 않는다고 바로 판매가 막히지는 않는다. 이 문서는 차량용 고체 배터리를 휘발분이라는 숫자로 판정하는 방법을 국가표준으로 정했고, 현지 매체는 이를 전고체 인정 기준이라고 불렀다. 중국자동차기술연구센터(CATARC)의 류스창(刘仕强) 수석전문가는 2026년 9월 18일 톈진 포럼에서 고온·진공 조건으로 셀 안의 휘발성 성분을 재고, 그 비율이 0.5%보다 낮아야 고체 배터리로 본다고 설명했다. 일반 액체 전지의 이 수치는 대체로 10~12%를 넘는다는 말도 덧붙였다.

GBT가 공개한 시험 조건은 이 설명과 맞물린다. 국가동력전지혁신센터 시험센터가 셀에 구멍을 낸 상태로 120℃ 진공에서 6시간 연속 가열했고, 무게 감소가 0.5% 미만이었다고 회사와 현지 매체는 전했다. 같은 셀은 2026년 7월 1일 시행된 의무 안전표준 GB 38031-2025의 셀 항목도 모두 통과했으며, 완전 충전 상태에서 못이 셀을 관통해도 불이나 폭발이 없었다고 한다. 표준 본문에 적힌 시험 온도와 시간이 GBT의 조건과 똑같은지는 확인하지 못했다. SAMR 목록에는 전문 열람 경로가 안내돼 있지만 나는 이번에 본문을 열지 못했다.

이 사이트는 2026년 8월 14일 글에서 GBT를 ‘2026년 말 GWh급 양산’ 목표를 내건 회사로 소개했다. 실제 생산 개시는 10월 13일이었고, 4월 A샘플 셀 생산에서 반년 만이다. 그때 나는 세 회사의 ‘양산’이 서로 다른 결승선을 향한다고 적었는데, 이번 발표로 그 결승선 하나에 처음 눈금이 생겼다. 중국 안에서 ‘전고체’라는 말을 쓰려면 앞으로 이 표준의 시험이 기준이 될 가능성이 크다는 점에서, 날짜보다 시험 방법이 더 오래 남을 소식이라고 본다.

공장 안의 변화는 그림 2의 흐름으로 정리된다. 전기차 매체 일렉트라이브(electrive)는 2026년 10월 14일 기사에서 전극 제조, 적층, 화성^[3], 검사에는 기존 리튬이온 설비를 그대로 쓰고, 크게 바뀐 곳은 습기와 산소를 막은 환경에서 전해질을 채우는 단계라고 보도했다. 같은 기사가 창업자 겸 최고기술책임자로 소개한 황샹둥(黄向东)의 말도 같은 방향이다. 기존 라인에 새 핵심부를 넣었을 뿐 라인을 새로 짓지는 않았다는 것이다. 4GWh 규모 액체 전지 라인의 일부 공정을 개조했고, 필요하면 액체와 전고체를 오가며 생산할 수 있다고 한다. 남는 것은 액체로 넣은 원료가 어떻게 고체가 되고, 그 고체가 표준의 저울을 어떻게 통과하는지다.

셀 속에서 굳는 전해질과 저울이 재는 것

따뜻한 젤라틴 물을 모양 틀에 부으면 액체가 구석구석까지 흘러 들어가고, 시간이 지나면 그 모양 그대로 굳는다. 처음부터 딱딱한 조각을 틀에 끼워 맞추는 것보다 빈틈이 훨씬 적다. 원위치 고체화^[4]가 노리는 것이 이 차이다. 셀 안의 전극은 작은 알갱이가 모여 만든 스펀지 같은 구조여서, 고체 조각끼리 맞닿게 하려면 큰 압력이 필요하다는 것이 기존 전고체 공정의 오래된 숙제였다. 액체로 들어가서 안에서 굳으면 그 틈을 처음부터 메운다. 젤리는 식으면서 굳지만 셀 속 전해질은 열이나 화학 반응으로 굳는다는 점에서 이 비유는 절반만 맞는다. 굳는 과정에서 부피가 줄거나 기포가 남으면 틈이 다시 생기는데, 그 조건은 비유가 보여 주지 못한다.

고체끼리 닿게 하는 데 왜 압력이 드는지는 짚고 넘어갈 만하다. 액체는 스스로 틈을 찾아 흘러 들어가지만, 고체 알갱이 두 개는 맞닿은 점으로만 이온을 주고받는다. 그래서 상당수 전고체 셀은 충·방전하는 동안에도 셀을 꽉 눌러 두어야 했고, 도요타와 파나소닉이 그 압력을 20MPa에서 0.5MPa 이하로 낮추려 한 특허를 이 사이트에서 다룬 적이 있다. 원위치 고체화는 이 문제를 누르는 힘 대신 굳히는 순서로 풀려는 접근이다.

GBT는 자사 전해질을 ‘심공융(深共融) 기반 복합 고체전해질’이라고 부른다(그림 3은 넣는 순간과 굳힌 뒤를 나란히 그린 원리도다). 심공융^[5]은 두 가지 이상의 고체를 섞었을 때 각각의 녹는점보다 훨씬 낮은 온도에서 액체가 되는 조합을 가리킨다. 21经济网이 전한 바로는 중국자동차동력전지산업혁신연맹 둥양(董扬) 이사장이 이를 황화물, 고분자, 산화물, 염화물에 이은 또 하나의 노선이라고 평가했다. 그런데 GBT는 어떤 물질을 어떤 비율로 섞었는지, 무엇으로 굳히는지는 공개하지 않았다. 내가 찾은 보도 다섯 건 어디에도 성분표는 없었다.

여기서 표준의 저울로 돌아가면 시험의 성격이 보인다. 빨래를 말린 뒤 무게를 재 보면 물이 얼마나 빠졌는지 알 수 있다. 무게가 거의 그대로라면 처음부터 말라 있었다고 짐작하겠지만, 기름에 흠뻑 젖은 수건도 건조기에서 무게가 별로 줄지 않는다. 기름은 잘 날아가지 않기 때문이다. 휘발분 시험이 재는 것은 셀 안에 무엇이 들어 있느냐보다 고온·진공에서 무엇이 빠져나가느냐다. 이 비유도 한계가 있다. 표준은 휘발분 외에 다른 판정 항목을 둘 수 있는데, 나는 본문을 읽지 못해 그 여부를 말할 수 없다. 그래도 경계선의 중심에 저울이 놓였다는 사실만으로 비교의 축은 분명해진다.

10~12%와 0.5%, 그리고 260~480Wh/kg

발표와 표준이 내놓은 숫자를 한 표에 놓으면 무엇을 비교할 수 있고 무엇을 비교할 수 없는지가 갈린다. 그림 4는 액체 전지, 표준의 경계선, GBT 양산 셀을 같은 줄에 세운 것이다. 측정 조건이 공개되지 않은 칸은 그렇다고 적었다.

항목	일반 액체 전지	표준 경계선	GBT 양산 셀
휘발성 성분 비율 (%)	10~12 이상	0.5 미만	0.5 미만
측정 조건	공개 발언에 없음	고온·진공	120℃ 진공, 파단 후 6시간
셀 비에너지 (Wh/kg)	공개 발언에 없음	해당 없음	260~480
시행·발표 시점	—	2028-01-01 시행	2026-10-13 생산 개시

액체 전지의 휘발분이 10% 이상이라면 경계선 0.5%는 그 20분의 1이다. 그런데 류스창은 같은 발언에서 양산과 연구 단계의 고체 배터리는 모두 0.5% 아래로 안정적으로 관리된다고도 했다. 이 말대로라면 GBT의 ‘첫 통과’는 기술 난도보다 제3자 검사를 먼저 받고 양산 라인에서 먼저 출고했다는 순서의 의미에 가깝다. 둥양 이사장이 가장 빨리 달린 것은 아닐 수 있어도 처음 나온 것은 맞다고 표현한 것도 같은 맥락으로 읽힌다. 비에너지^[6] 260~480Wh/kg 역시 세대와 재료 구성에 따라 달라지는 범위로 제시됐다.

같은 주에 나온 숫자 하나를 옆에 두면 비교의 함정이 보인다. 10월 14일 CarNewsChina는 중국 창안자동차가 선전증권거래소 투자자 플랫폼에서 CATL과의 합작사 생산능력을 75GWh로 늘리겠다고 밝혔다고 보도하면서, 창안이 400Wh/kg을 목표로 한 고체 셀을 2027년에 상업 생산한다는 계획도 함께 다뤘다. 숫자만 보면 GBT의 범위 상단이 더 높지만, 한쪽은 이미 라인에서 나온 셀의 범위이고 다른 쪽은 목표치라 같은 저울에 올릴 수 없다.

셀에서 빠져나가는 휘발성 성분 비율 (%)

일반 액체 전지(발언 하한)10 이상

GB/T 48093.1-2026 경계선0.5 미만

GBT 양산 셀(상한으로 표시)0.5 미만

막대로 그리면 액체 전지와 경계선의 차이가 크게 보인다(그림 5). 그러나 이 차이는 날아가는 성분이 얼마나 적은가의 차이이고, 수명과 충전 속도와 원가는 여기에 들어 있지 않다. GBT는 수명에 대해 일반 리튬이온 셀과 비슷하다고만 했을 뿐 사이클 수치를 내놓지 않았다. 일렉트라이브는 초기 전고체 생산능력을 1GWh로 적었지만 중국 매체 보도에는 ‘GWh급’이라는 표현만 있었다. 표준을 통과한 셀이 시장에서 무엇과 경쟁할지는 이 빈칸들이 채워져야 판단할 수 있고, 지금 손에 쥘 수 있는 문서는 GBT가 이미 공개한 특허뿐이다.

CN120809954A 청구항 1의 이온성 액체 85~95%

일렉트라이브는 GBT가 이 기술에 대해 50건이 넘는 특허를 갖고 있다고 전했다. 목록은 기사에 없었다. Google Patents에서 출원인 广州巨湾技研有限公司와 ‘고체전해질’ 조건으로 찾으면 2026년 10월 17일 기준 32건이 나온다. 내가 살펴본 출원 가운데 액체 전구체를 굳히는 방식을 청구한 것은 GBT가 2025년 7월 23일 출원해 2025년 10월 17일 공개된 CN120809954A^[7]였다. 아직 심사 중인 공개 단계라 등록 여부와 최종 권리 범위^[8]는 정해지지 않았다. 이 출원 전문에는 심공융이라는 말이 나오지 않으므로, 양산 셀과 같은 기술이라고 볼 근거는 없다.

이 출원의 청구항 1을 쉬운 말로 풀면 세 부분이다. 무기 세라믹 고체전해질과 결합제로 만든 구멍 있는 바탕막이 있고, 고분자 복합재가 그 구멍과 표면을 채운다. 고분자 복합재의 배합은 리튬염 3~10%, 이미다졸계 이온성 액체^[9] 85~95%, 분자량 150~2000의 가교제 1~5%, 개시제 0.1~0.5%로 못 박혀 있다. 청구항 5는 이 배합을 섞은 전구체 액체를 바탕막에 넣고 원위치에서 경화하는 제조 방법이고, 청구항 8은 그 경화를 진공에서 70~90℃, 2~4시간 하도록 좁혔다. 명세서는 이 막의 특징을 유기 용매가 없고 휘발성이 낮은 것이라고 적었다.

숫자 85~95%는 읽는 법에 주의해야 한다(그림 6의 10번). 이 비율은 막 전체에서가 아니라 구멍을 채우는 고분자 복합재 안에서의 비율이다. 청구항 2는 세라믹 재료와 고분자 복합재의 질량비를 85~95 대 3~14로 두었다. 막 전체로 보면 세라믹이 주인이고 이온성 액체가 든 고분자는 손님이며, 명세서도 ‘세라믹이 주체, 고분자가 객체’라는 표현을 쓴다.

같은 검색 결과에서 등록까지 간 고체전해질 특허 하나를 옆에 놓으면 공개와 등록 사이에 울타리가 어떻게 변하는지 보인다. 그림 6의 20번인 CN119153768B는 2024년 11월 19일 출원해 2025년 4월 8일 등록됐다. 공개 단계의 청구항 1은 화합물의 조성식만 적었지만, 등록된 청구항 1에는 알루미늄 외의 3가 원소를 갈륨·인듐·란타넘족으로 좁히는 조건과 원료(할로겐화 리튬, 3가 원소 할로겐화물, 산화안티몬 또는 산화주석), 고에너지 볼밀과 가열 공정이 함께 들어갔다.

청구항 6과 7에는 제조 현장의 단서가 더 있다. 바탕막은 세라믹 재료와 결합제를 영하 20℃에서 영하 10℃ 사이에서 기류 분쇄기로 섞고, 스크루 압출기로 밀어내 섬유처럼 엮은 뒤 눌러서 만든다. 결합제 후보로 PTFE가 적혀 있어, 용매 없이 전극을 만드는 건식 공정과 같은 계열의 기술로 읽힌다. 전구체 액체는 바탕막 위에 올린 뒤 음압으로 2~6시간 스며들게 한다. 어느 단계도 셀을 조립한 뒤 셀 안에서 굳힌다고 적혀 있지는 않다. 이 출원의 ‘원위치’는 막 위에서의 경화를 말한다. CN119153768B 쪽은 녹는점 200℃ 미만을 청구항 2에, 볼밀과 가열로 만든 복합 양극을 청구항 5와 7에 두었고, 양극과 낮은 온도에서 녹여 붙인다는 효과는 명세서의 설명으로 남겼다.

회피 설계를 생각하는 쪽에서 보면 두 특허의 울타리 모양이 다르다. CN120809954A는 배합 범위가 좁게 적힌 공개 출원이라, 이온성 액체를 다른 계열로 바꾸거나 비율을 85% 밖으로 옮기면 문언상 청구항 1을 벗어날 가능성이 있다. 심사를 거치며 수치가 조정될 수 있지만, CN119153768이 공개에서 등록으로 가며 원료와 공정이 덧붙은 것처럼 대개는 좁아지는 쪽이다. 수치로 한정한 구성요소에 균등론^[10]을 어디까지 적용할지는 사안별 판단이 필요하다. CN119153768B는 원료와 공정까지 청구항 1에 들어가 있어, 원소 구성이 비슷해도 원료나 볼밀·가열 공정이 다르면 문언상 범위 밖일 가능성이 있다. 제조 방법으로 한정된 물건 청구항을 어떻게 해석할지는 나라마다 법리가 달라 별도 검토가 필요하다. 이번 양산 셀이 둘 중 어느 쪽과 겹치는지는 GBT의 발표만으로는 알 수 없다.

저울을 통과한 이름과 청구항이 보는 성분

일렉트라이브는 GBT가 여러 대형 완성차 업체와 양산 적용을 놓고 깊이 논의하고 있다고 전했다. 표준 통과 셀이 기존 라인 개조로 나왔다면 다른 회사도 액체 라인을 조금만 고쳐 전고체로 넘어갈 수 있다는 기대가 따라붙기 쉽다. 이 기대는 두 군데서 어긋날 수 있다. 원위치 고체화가 저울을 통과하는 이유가 잘 날아가지 않는 액체 계열 성분에 있다면, 기계적 강도나 저온 성능에서 세라믹 계열과 다른 약점이 드러날 가능성이 있다. 또 전구체를 넣고 원위치에서 경화하는 공정은 CN120809954A 청구항 5 같은 방법 청구항과 겹칠 수 있는 영역인데, 나는 이번에 다른 출원인의 방법 청구항까지는 살펴보지 못했다. 셀 회사라면 표준 통과 여부와 FTO^[11] 검토를 별도 과제로 나누고, 자사 전구체의 성분 계열과 경화 조건을 GBT 공개 출원의 수치 범위와 먼저 대조하는 편이 안전하다.

GBT 양산 셀의 성분표가 나오지 않은 지금, 나는 이번 발표가 남긴 가장 큰 변화를 ‘전고체’라는 이름의 기준이 재료의 생김새에서 저울의 눈금으로 옮겨 간 데서 찾는다. 성분표나 표준 본문의 다른 판정 항목이 공개되면 이 판단은 고쳐야 할 수 있다. 그래도 표준이 붙여 주는 이름과 특허 청구항이 보는 성분은 이미 서로 다른 질문이 됐다. GBT 자신의 출원 CN120809954A도 낮은 휘발성은 명세서에 설명으로 적고, 권리는 이온성 액체의 종류와 배합 비율로 잡았다. 저울을 통과했다는 사실이 이런 청구항의 안쪽인지 바깥쪽인지를 정해 주지는 않는다는 뜻이고, 그래서 저울을 통과하는 설계와 남의 울타리를 피하는 설계는 따로 검토해야 할 가능성이 크다.

다음에 볼 문서는 세 가지다. GBT가 언급한 50건 넘는 특허의 목록이나 대응 해외 출원이 나오는지, CN120809954A가 심사를 거치며 배합 범위를 어떻게 바꾸는지, 그리고 표준 본문의 시험 조건이 GBT가 밝힌 120℃·6시간과 같은지다. 이 셋이 확인되면 저울을 통과한 이름과 청구항의 성분이 실제로 어디서 만나는지 지금보다 훨씬 정확하게 말할 수 있다.

이번 주에 할 수 있는 가장 쓸모 있는 일은 구체적이다. Google Patents에서 CN120809954A의 청구항 1·2·8과 CN119153768B의 청구항 1을 열고, 자사 고체화 공정의 이온성 액체 계열과 비율, 원료, 경화 온도가 적힌 범위 안에 드는지 구성요소마다 대조해 보는 것이다. 기획·IP 조직이라면 이 대조표를 표준 시험 성적서와 다른 서류철에 두는 편이 좋다. 배터리 업계 면접을 준비하는 학생이라면 중국에서 ‘전고체’라는 이름이 이제 고온·진공 휘발분 시험에 기대고 있고, 그 이름이 특허 범위에 대해서는 아무것도 말해 주지 않는다는 점 하나를 가져가면 된다.

이 글은 기술과 특허 정보를 풀어 쓴 해설이다. 투자 권유나 법률 자문이 아니고, 특정 제품의 침해 여부는 전문가 검토를 거쳐야 한다. 특허의 권리 범위와 분쟁 결과는 가능성으로만 적었다.