나트륨이온 배터리 ‘피크에너지’, 1억800만달러 시리즈B 투자유치

전력망에 전기를 저장해두는 그리드급 배터리 수요가 늘고 있다. 지금 가장 많이 쓰이는 리튬이온 배터리의 핵심 원료인 리튬은 칠레·아르헨티나·호주 등 일부 국가에 매장이 몰려 있고, 가공은 다시 중국에 쏠려 있다. 반면 나트륨(소듐)은 소금의 주성분으로 어디서나 구할 수 있는 흔한 원소다. 이 차이 때문에 나트륨이온 배터리가 리튬이온의 대안으로 주목받고 있다.

그렇다고 대안을 만드는 일이 쉬운 것도 아니다. 지난해 미국의 나트륨이온 배터리 스타트업 나트론에너지(Natron Energy)는 14억달러 규모 기가팩토리 계획까지 세웠다가 추가 자금 조달에 실패해 통째로 문을 닫았다. 좋은 기술을 고르는 일과, 그 기술에 돈을 댈 투자자를 찾는 일은 별개의 문제라는 뜻이다.

냉각장치 없는 배터리로 비용 20% 절감

피크에너지(Peak Energy)가 1억800만달러 규모 시리즈B 투자를 유치했다고 밝혔다. 제너럴모터스벤처스(GM Ventures)가 이끌었고, 매버릭실리콘·인피니트캐피탈·이클립스(Eclipse)·조라이노베이션(Xora Innovation)·LG테크놀로지벤처스가 참여했다.

피크에너지는 수동냉각 방식 나트륨이온 저장 시스템을 만든다. 별도 냉각장치 없이 구조 자체를 단순화해, 기존 저장 시스템 대비 비용을 최대 20%까지 줄일 수 있다는 설명이다. 계획된 정비가 필요 없고 소음·수자원 소비가 거의 없으며, 배터리 화재의 주요 원인도 구조적으로 제거했다고 밝혔다. 창업 3년 만에 10억달러 넘는 고객 계약을 확보했다.

나트륨이온은 리튬이온과 뭐가 다른가

둘의 차이를 알아야 이 기술이 왜 주목받는지 이해할 수 있다. 에너지 밀도, 즉 같은 무게·부피에 얼마나 많은 전기를 담을 수 있는지는 리튬이온이 확실히 앞선다. 업계 수치로는 리튬이온 계열이 ㎏당 150~350Wh 수준인데 나트륨이온은 그 60~70% 정도에 그친다. 전기차나 스마트폰처럼 작고 가벼워야 하는 제품에는 이 차이가 치명적이다. 하지만 창고 크기의 설비를 그대로 세워두는 그리드 저장에서는 부피가 좀 더 커도 되는 대신, 다른 장점이 부각된다.

원가가 대표적이다. 배터리 등급 탄산리튬은 톤당 1만~1만1000달러인 반면 탄산나트륨은 톤당 600~650달러로 10분의 1 수준이다. 리튬이 희귀 자원인 것과 달리 나트륨은 소금에서 그대로 뽑아낼 수 있어서다. 안전성도 나트륨이온 쪽이 낫다는 평가가 많다. 화학적 구조상 열폭주(배터리 화재의 주된 원인) 위험이 리튬이온보다 낮아, 피크에너지가 별도 냉각장치 없이도 시스템을 설계할 수 있었던 배경이기도 하다. 다만 수명(충전 횟수)은 리튬이온이 아직 앞선다. 업계 비교로는 리튬이온이 8000~1만 사이클인 반면 나트륨이온은 5000 사이클 안팎이다.

정리하면 나트륨이온은 에너지 밀도와 수명을 일부 양보하는 대신 원가·안전성·원료 조달의 유연성을 얻는 기술이다. 전기차에는 불리한 거래지만, 무게가 중요하지 않고 화재 위험을 줄이는 게 더 중요한 그리드 저장에는 맞아떨어지는 조합이라는 게 업계 설명이다.

이번 투자금은 국내(미국) 제조 확대, 10억달러 규모 기존 고객 주문 이행, 그리고 데이터센터 시장 진출에 쓰일 예정이다. 여기서 ‘데이터센터 시장 진출’이 뜻하는 바는 데이터센터 안에 배터리를 넣어 컴퓨팅에 쓴다는 게 아니라, 데이터센터가 전력망에 연결되기까지 기다려야 하는 시간을 줄여주는 용도에 가깝다. 대형 데이터센터가 전력망에 새로 연결되려면 송전망 보강 심사에만 5~10년이 걸리는 경우가 흔하다. 이때 배터리를 함께 설치하면, 일단 확보 가능한 적은 용량으로 먼저 전력망에 연결해 가동을 시작하고 모자란 전력은 배터리로 메우는 식으로 가동 시기를 수년 앞당길 수 있다. AI 모델 학습 작업은 전력 사용량이 초 단위로 급격히 출렁이는데, 배터리가 이 급변동을 흡수해 전력망에 주는 충격을 줄여주는 역할도 한다.

랜던 모스버그 피크에너지 공동창업자 겸 CEO는 “피크의 사명은 창업 첫날부터 더 안전하고 단순하며 깨끗하고 신뢰할 수 있는 기술로 에너지 비용을 낮추는 것이었다”며 “오늘 발표한 투자는 수동냉각 나트륨이온 저장 기술이 점점 더 많은 에너지 수요를 해결하는 데 피크의 역량을 한층 키워줄 것”이라고 말했다.

테슬라·엔오빅스 출신이 만든 회사

랜던 모스버그 CEO는 테슬라 임원 출신이다. 공동창업자 캐머런 데일스는 배터리 기업 엔오빅스(Enovix)와 방산기업 록히드마틴을 거쳤다. 회사 설명에 따르면 테슬라·엔오빅스·플루언스(Fluence) 출신 인력들이 핵심 팀을 이루고 있다. 2023년 설립됐다.

누적 투자 1억7000만달러대…GM과는 배터리 셀도 공동개발

피크에너지는 2023년 10월 이클립스가 주도하고 TDK벤처스가 참여한 1000만달러 규모 시드를 유치하며 스텔스를 벗었다. 2024년 7월에는 테마섹의 딥테크 투자 플랫폼 조라이노베이션이 주도한 5500만달러 규모 시리즈A를 유치했는데, 이클립스·TDK벤처스·티시먼스파이어·테크에너지벤처스도 참여했다. 이번 시리즈B까지 더하면 누적 조달액은 1억7000만달러를 넘는다.

제너럴모터스와는 투자 이상의 관계다. 지난 6월 차세대 나트륨이온 배터리 셀을 공동 개발하는 파트너십을 맺었고, 지난 7월에는 2027년 1분기 가동을 목표로 한 새크라멘토 연산 4기가와트시(GWh) 규모 제조 공장을 공개했다. 케빈 매케이브 GM벤처스 대표는 “GM벤처스는 피크에너지가 이 혁신 기술을 계속 확장하도록 투자한다. 풍부한 국내 조달 소재를 활용한 안전하고 비용 효율적인 솔루션으로서 에너지 저장 시장에서 상당한 잠재력이 있다고 보기 때문”이라고 말했다.

이번 라운드에 참여한 매버릭실리콘의 케네스 사파르 전무는 “AI 인프라를 둘러싼 전력 수요 증가를 오래 지켜봤는데, 에너지 저장이 그 해법의 점점 더 중요한 한 축이 되고 있다는 게 분명해졌다”며 “피크는 화학·설계부터 제조·대규모 배치까지 전체 시스템을 아우르는 차별화된 접근을 취하고 있다”고 말했다.

경쟁사: 중국은 규모, 미국은 생존 자체가 과제

나트륨이온 배터리 생산 규모에서는 중국 업체들이 압도적이다. CATL은 나트륨 에너지저장시스템 ‘테너(TENER)’를 내놓고 하이퍼스트롱과 3년간 60GWh 규모 공급 계약을 맺었고, 비야디(BYD)도 쉬저우에 연산 30GWh 규모 나트륨이온 공장을 짓고 있다.

반면 미국에서는 규모보다 생존 자체가 과제였다. 나트론에너지는 2023년 노스캐롤라이나에 14억달러 규모 기가팩토리를 짓겠다고 밝혔지만, 2025년 9월 추가 자금 조달에 실패해 그 계획을 취소하고 미시간 공장까지 접으며 사실상 폐업했다. 미국 정부의 에너지 저장 지원이 줄어든 영향도 있었다는 분석이 나온다. 이런 전례 속에서 피크에너지가 GM이라는 전략적 파트너를 등에 업고 투자를 유치한 것은, 미국 나트륨이온 진영에 대한 투자자 신뢰가 완전히 사라지지는 않았다는 신호로 읽힌다.

공교롭게도 이번 투자자 명단에 이름을 올린 LG테크놀로지벤처스의 모회사 LG에너지솔루션은 중국 난징에서 자체 나트륨이온 파일럿 라인을 운영 중이기도 하다. 경쟁 기술에 베팅을 걸면서 동시에 유망한 스타트업에도 돈을 넣어두는 모양새다.