SK에코플랜트, 폐배터리 재활용 기술 이끈다…핵심 ‘4대 기술’ 내재화 성공

▲박경일 SK에코플랜트 사장(왼쪽 두 번째)이 배터리 재활용 기술시험장을 둘러보고 있다. (사진제공=SK에코플랜트)

SK에코플랜트가 폐배터리 재활용 핵심 4대 기술 개발에 성공했다.

SK에코플랜트는 배터리 핵심 소재인 ‘니켈ㆍ코발트ㆍ리튬 회수율 고도화’와 ‘폐수 저감’, ‘화재방지 고속방전’ 등 폐배터리 리사이클링 전·후처리 전반에 걸친 핵심 기술 내재화에 성공했다고 14일 밝혔다.

회사는 이날 대전 한국지질자원연구원(연구원)에서 ‘배터리 재활용 기술 개발 선포식’을 열고 이차전지 재활용 기술 개발 성과 및 활용 로드맵을 발표했다. 이날 발표에서 SK에코플랜트와 연구원 폐배터리에서 용매추출 방식을 이용해 추출한 희소금속인 니켈·코발트 회수율이 97%를 달성했다고 설명했다.

회수된 니켈·코발트의 순도도 99.9%를 웃돌아 실제 배터리 제조에 쓰이는 광물과 비슷한 수준을 보였다. 현재 니켈ㆍ코발트는 배터리 양극재의 원자재로 소재 대부분을 수입에 의존하고 있다. 이번 기술은 추출제와 공정 최적화 연구를 통해 공정은 최소화하면서 회수율은 극대화했다. 회수율이 높아지면 공정이 추가돼 경제성 확보가 어려웠던 문제를 해소했다.

아울러 주요 희소금속 중 하나인 리튬 회수율은 90%를 달성했다. 리튬은 배터리 양극재에 사용되는 주요 소재 중 하나다. SK에코플랜트는 리튬 회수에 통상 사용되는 건식 방식이 아닌 용매추출 공정을 최적화해 회수율을 끌어올리고 배터리에 사용되는 수산화리튬으로 생산하는 기술까지 연계한 것이 특징이다.

성균관대와 함께 고성능 용매 추출제 개발을 통해 용매 추출 과정에서 발생할 수 있는 환경 이슈 해결을 위한 기술도 확보했다. 폐배터리 리사이클링 과정에서 사용하는 추출제의 성능을 개선함으로써 사용되는 용수의 양을 절감할 수 있는 기술이다.

이 밖에 폐배터리에서 희소 금속을 추출하기 전 필수적으로 수행해야 하는 배터리의 안전하고 효과적인 방전 기술도 고도화에 성공했다. 완전 방전이 잘 안 되면 화재나 폭발의 위험이 있어 해당 공정은 매우 중요하다. 카이스트와 협업을 통해 완전방전에 걸리는 시간을 최대 49분까지 단축했다.

SK에코플랜트는 해당 4대 기술에 대한 특허를 출원했다. 확보 기술은 파일럿 공장을 운영해 사업화를 추진할 계획이다. 이후 실증 사업을 통해 기술 완성도를 높이는 작업을 거쳐 2025년 준공이 예상되는 경북 경주 SK에코플랜트 폐배터리 재활용 공장에 적용할 계획이다.

박경일 SK에코플랜트 사장은 “추진 중인 폐배터리 재활용 시설까지 조성된다면 본격적으로 SK에코플랜트의 폐배터리 재활용 밸류체인 역량이 시장에서 빛을 발하게 될 것”이라고 말했다.