미생물로 폐배터리 리튬 90% 회수…친환경 재활용 기술 개발

[사진=아주경제DB]

전기차 확산으로 폐배터리 재활용 시장이 빠르게 커지는 가운데 국내 연구진이 담수 미생물을 이용해 폐배터리에서 핵심 광물인 리튬을 90% 이상 회수하는 기술을 개발했다. 화학약품 사용을 줄이면서 기존 공정보다 높은 회수율을 구현해 친환경 재활용 기술로 활용 가능성을 보여줬다.

기후에너지환경부 산하 국립낙동강생물자원관은 담수 미생물을 활용해 폐이차전지 블랙파우더에서 리튬을 최대 90.3%까지 회수하는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

리튬은 전기차 배터리와 에너지저장장치(ESS)의 핵심 원료다. 전 세계적으로 수요가 급증하고 있지만 우리나라는 대부분을 해외에 의존하고 있어 사용이 끝난 배터리에서 유가금속을 회수하는 기술 확보가 중요 과제로 꼽힌다.

연구진은 국립낙동강생물자원관이 보유한 담수 미생물 가운데 폐배터리 블랙파우더에서 리튬을 효과적으로 추출할 수 있는 균주를 탐색한 결과, 아스퍼질러스 루추엔시스가 기존 황산 처리 방식보다 우수한 성능을 보인다는 사실을 확인했다.

해당 균주의 배양액을 활용한 실험에서는 블랙파우더 속 리튬을 최대 90.3%까지 회수했다. 이는 기존 황산 처리 방식보다 약 9~23% 높은 수준이다. 실험은 80℃에서 24시간 동안 진행됐다.

폐배터리 재활용 시장에서는 리튬 등 핵심 광물을 얼마나 친환경적으로 회수하느냐가 기술 경쟁력을 좌우한다. 기존에는 황산을 이용한 습식제련 공정이 주로 활용됐지만 화학약품 사용과 폐수 처리 부담을 줄일 수 있는 기술 개발 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다. 이번 연구는 친환경 공정 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다.

국립낙동강생물자원관은 이번 연구 성과를 바탕으로 관련 특허를 이달 중 등록하고, 미생물이 생산하는 유기산을 활용한 금속 회수 기술도 함께 개발해 산업 현장에서 활용 범위를 넓힌다는 계획이다. 

정유진 국립낙동강생물자원관 이용기술개발실장은 "이번 기술은 리튬 자원의 재활용 가치를 높이는 것은 물론 폐배터리 재활용 산업과 핵심 광물 공급망 안정화에도 기여할 수 있을 것"이라며 "후속 연구를 통해 상용화 기반을 지속적으로 마련하겠다"고 말했다.