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• 원자력연, LFP 폐배터리 리튬 회수 기술 이전

  송고일 : 2026-04-06
  
  

  기술이전 계약 체결식 기념사진, (왼쪽부터) 이희성 그린코어이엔씨 대표, 임인철 한국원자력연구원 부원장/한국원자력연구원 제공

  [투데이에너지 김원빈 기자] 한국원자력연구원이 ‘다중음이온계 리튬이차전지 양극재 재활용 방법 및 장치’ 기술을 양극재 산업용 정밀 여과 시스템 기업 그린코어이엔씨에 이전했다 6일 밝혔다.

  계약 조건은 정액기술료 1억5000만 원과 매출액의 2%를 경상기술료로 받는 방식이며, 관련 특허 1건이 포함됐다.

  최근 전기차 및 에너지저장장치(ESS) 시장 확대와 함께 리튬인산철(LFP) 배터리 수요가 증가하면서 폐배터리 재활용 시장도 빠르게 성장하고 있다. 이에 따라 LFP 폐배터리에서 리튬 등 핵심 자원을 회수하는 기술 확보 경쟁도 본격화되는 흐름이다.

  이번에 이전된 기술은 LFP 배터리 제조 공정에서 발생하는 불량품이나 폐양극재로부터 리튬을 선택적으로 추출하는 공정 및 장치 기술이다.

  기존 리튬 회수 방식은 습식 침출이나 고온 열처리를 활용해 공정이 복잡하고 불순물 제거가 어려운 한계가 있었다. 반면 해당 기술은 염소화 반응을 적용해 저온에서 리튬만 선택적으로 추출할 수 있도록 설계된 것이 특징이다.

  구체적으로 LFP 양극 소재를 염소가스와 반응시켜 리튬을 수용액 형태로 전환한 뒤, 고액 분리를 통해 회수한다. 이후 이를 탄산리튬 또는 수산화리튬으로 재가공하는 방식이다.

  이 공정을 통해 리튬 회수율은 95% 이상, 수용액 내 리튬 순도는 97% 이상을 확보할 수 있다. 또한 리튬 분리 후 남는 전이금속 역시 배터리 원료로 재활용이 가능하며, 공정 부산물이 산성폐수가 아닌 염화나트륨(NaCl) 형태로 발생해 환경 부담을 낮춘 점도 특징이다.

  기술은 연구원 원자력시설청정기술개발부 김성욱 박사 연구팀과 중성자과학부 김형섭 박사 연구팀이 과학기술정보통신부 학연협력플랫폼 구축 시범사업 등의 지원을 받아 개발했다.

  기술을 이전받은 그린코어이엔씨는 고액분리 분야 기술력을 보유하고 있어 상용화 가능성이 높다는 평가다.

  임인철 연구원 부원장은 “LFP 배터리 수요 확대와 자원순환 정책 변화에 대응하기 위한 기술”이라며 “재활용 기술 상용화를 통해 배터리 산업 경쟁력 강화에 기여할 것”이라고 말했다.

  ■ 용어설명

  습식 침출=산이나 용액을 이용해 금속 성분을 녹여 추출하는 방식으로, 공정이 복잡하고 폐수 발생이 많다.

  염소화 반응=염소를 이용해 특정 금속만 선택적으로 화합물 형태로 바꾸는 반응으로, 분리 효율을 높일 수 있다.

  고액분리=액체와 고체를 분리하는 공정으로, 여과·원심분리 등을 통해 원하는 물질만 추출하는 기술

  탄산리튬·수산화리튬=배터리 양극재 제조에 사용되는 핵심 리튬 화합물 원료

  출처 : 투데이에너지(https://www.todayenergy.kr/)