영풍, 2차 전지 리사이클링 사업 진출

수도권에 연구소 세우고 2024년까지 10만대 수준의 전기차 폐 배터리 처리 양산체제 갖춰

[조정훈 기자]

▲ 석포제련소를 운영하고 있는 (주)영풍이 2차 전지 리사이클링(Recycling) 사업에 나선다고 밝혔다. ⓒ 영풍

 
세계 아연제련 4위인 석포제련소를 운영하는 (주)영풍이 2차 전지 리사이클링(Recycling) 사업에 나선다.

영풍은 수도권에 2차 전지 리사이클링 분야의 기술연구소인 '전력희소금속 캠퍼스(YP Green Metal Campus)(가칭)'를 설립해 기존에 확보한 기술을 바탕으로 시장 선점에 나선다는 전략을 공개했다.

우선 서울과 가까운 수도권 2~3곳을 후보지로 물색해 조만간 최종 연구소 입지로 낙점할 예정이다.

영풍은 이미 세계 최고 수준의 주요 전략 금속 회수 기술을 보유하고 있어 충분한 승산이 있다는 계산을 하고 있다.

지난 2018년 환경부의 '건식 용융 과제' 연구개발(R&D) 사업과 2020년 산업통상자원부의 소재부품장비 R&D 사업을 통해 리튬 90%, 코발트(Co)와 니켈(Ni), 구리(Cu)는 95% 이상 회수할 수 있는 기술력을 확보했다.

이를 바탕으로 지난 5월과 11월에는 강원도 강릉에서 열린 (사)한국자원리사이클링학회의 '2021 추계 정기총회 및 제55회 학술 발표대회(Recycling Korea 2021)'에서 업계의 비상한 주목을 받았다.

영풍의 건식 용융 리사이클링 기술은 고온의 용융로에 미리 분해한 사용후 배터리를 넣고 녹여 각종 유가금속을 회수하는 방식이다.

습식공정에 비해 배터리를 분해하는 전처리 공정이 비교적 단순해 적은 비용으로 많은 양의 배터리를 처리할 수 있고 유가금속 회수율이 높은 것이 특징이다.

특히 리튬은 2차 전지를 구성하는 핵심 소재이지만 그동안 기술적인 문제로 기존 건식공정에서는 회수가 어려웠다. 습식이 아닌 건식에서는 리튬이 회수되지 않고 대부분 시멘트용 원료로 쓰이는 슬레그(Slag) 형태로 빠져나갔기 때문이다.

영풍은 더스트(Dust) 집진 설비를 이용해 이 문제를 해결했다. 주력 사업인 아연 제련을 하면서 기술력과 노하우를 쌓은 '건식 잔사 처리 기술'을 리튬 회수에 적용했다. 용융로 안에서 더스트 형태로 공기 중에 흩어진 리튬을 집진기를 사용해 모으는 것이다.

이 기술을 2차 전지 건식 용융 리사이클링 공정에 적용해 리튬을 90% 이상 회수할 수 있게 됐다. 이와 더불어 배터리 음극재인 흑연을 환원 및 열에너지로 재활용하고 기존 습식공정에서 분리막 및 음극재 처리 과정에서 부분적으로 버려지던 Ni, Co, Li도 회수 처리하여 회수율을 극대화하는 기술도 함께 확보했다.

또한 리튬 인산철 배터리(LFP)의 재활용에도 이 같은 방식의 건식 용융 기술을 활용할 경우 기존 습식 대비 리튬 및 Cu 회수 효과를 극대화하는 한편 습식공정에서 잔사로 넘겨지는 음극재인 흑연도 재활용을 하는 방식으로 제조원가를 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 전망하고 있다.

영풍은 건식용융 기술을 바탕으로 오는 2022년 하반기까지 연 2000톤(전기차 8천대분)을 처리할 수 있는 파일럿 공장을 완공하고 2024년까지 5만~10만대 수준의 전기차 폐 배터리를 처리할 수 있는 양산체제를 갖출 계획이다.

영풍 관계자는 "전기차 보급이 증가하면서 향후 사용 후 2차 전지는 물론 배터리 공장의 공정스크랩도 함께 늘어 배터리 재활용 수요가 세계적으로 급증할 것"이라며 "독보적인 기술력을 바탕으로 2차 전지 리사이클 업계의 게임 체인저가 될 것"이라고 전망했다.

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