SK에코플랜트, 폐배터리 핵심 '4대 기술' 갖췄다

SK에코플랜트가 폐배터리 리사이클링 전·후처리를 자체적으로 수행할 수 있게 됐다. 배터리의 핵심 소재인 '니켈·코발트·리튬 회수율 고도화'와 '폐수 저감'·'화재방지 고속방전' 등 핵심 4대 기술 내재화에 성공했다는 의미다.

SK에코플랜트는 14일 대전 한국지질자원연구원에서 '배터리 재활용 기술 개발 선포식'을 열고 이차전지 재활용 기술 개발 성과와 활용 로드맵을 발표했다고 밝혔다.

이날 SK에코플랜트와 지자연은 폐배터리에서 용매추출 방식을 이용해 추출한 희소금속인 니켈·코발트 회수율 97%를 달성, 회수된 니켈·코발트의 순도는 99.9%에 달한다고 발표했다.

현재 니켈·코발트는 배터리 양극재의 원자재로 소재 대부분을 수입에 의존하고 있다. 양사는 지난해부터 공동으로 폐배터리 용매추출 기술 고도화를 통해 금속 회수율을 높이기 위한 연구를 수행해 왔다.

이에 추출제와 공정 최적화 연구를 통해 공정은 최소화하고 회수율을 높였다. 회수율이 높아지면 공정이 추가돼 경제성 확보가 어려웠던 문제를 해소할 수 있다. 운영 비용은 물론 설비 투자비까지 낮출 수 있을 전망이다.

주요 희소금속 중 하나인 리튬 회수율은 90%를 달성했다. 리튬은 배터리 양극재에 사용되는 주요 소재 중 하나다. 특히 산화물 형태로 바꾼 수산화리튬은 배터리 품질 향상에 중요한 역할을 한다.

SK에코플랜트는 리튬 회수에 통상 사용되는 건식 방식이 아닌 용매추출 공정을 최적화함으로써 회수율을 높이고 배터리에 사용되는 수산화리튬으로 생산하는 기술까지 연계했다. 회사는 실험 결과 기존 대비 용수를 최대 50% 저감하는 효과를 보였다고 전했다.

폐배터리 방전 기술도 고도화했다. 완전 방전이 잘 되지 않으면 화재나 폭발의 위험이 있다. 일반적으로 폐배터리를 완전히 방전시키는 데는 하루 남짓한 시간이 소요된다.

회사는 카이스트와 협업을 통해 완전방전에 걸리는 시간을 최대 49분까지 단축했다. AI 알고리즘 모델을 적용해 다량의 전류를 흘려보내는 '쇼트(단락)' 과정을 없앤 것이 주효했다.

해당 4대 기술에 대한 특허를 출원한 SK에코플랜트는 실증 사업을 통해 기술 완성도를 향상시키는 작업을 수행할 계획이다. 이후 오는 2025년 준공 예정인 경북 경주 SK에코플랜트 폐배터리 재활용 공장에 적용하는 것이 최종 목표다.

박경일 SK에코플랜트 사장은 "폐배터리 재활용 사업에서 가장 중요한 요소인 기술력과 다수의 현지거점 확보 조건을 모두 갖췄다"며 "추진 중인 폐배터리 재활용 시설까지 조성된다면 본격적으로 SK에코플랜트의 폐배터리 재활용 밸류체인 역량이 시장에서 빛을 발하게 될 것"이라고 말했다.