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채이석 알이에스 대표가 경기도 파주에 완공한 배터리 재활용 공장을 설명하고 있다. /사진제공=알이에스
전기차 배터리의 수명은 일반적으로 10년 정도로 알려져 있다. 2016년말 전기차 등록대수가 1만대 수준이었던 점을 고려할 때 2025년부터 '배터리 재활용(리사이클링) 시장이 열릴 것으로 전망된다. 글로벌 시장은 더욱 성장세가 가파르다. 에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치는 글로벌 배터리 재활용 시장 규모는 2023년 108억 달러(약15조원) 규모에서 2030년 536억 달러(약75조원) 규모로 급성장이 예상된다.
전기차 시장의 침체기에도 꾸준히 성장하는 배터리 재활용 시장을 겨냥해 100억원을 투자해 공장을 완공한 스타트업이 있다. 알이에스(RES)는 최근 파주시청의 검수를 거쳐 한국산업단지공단의 공장등록증 발급을 완료했다.
채이석 알이에스 대표는 "국내 전기차 등록 대수가 늘어나면서 사용후 배터리가 급증할 것으로 예상해 공장을 선제적으로 짓게 됐다"라며 "유럽연합(EU)이 핵심원자재법(CRMA) 등을 통해 배터리 재활용 원료 사용 의무화를 추진 중인 만큼 시장이 빠르게 성장할 것"이라고 말했다.
배터리 재활용은 사용후 배터리에서 리튬, 니켈, 코발트, 망간 등 희소금속을 뽑아내는 산업이다. 수거된 배터리를 파쇄, 분쇄해 블랙매스(재활용 광물 파우더)를 제조하는 전처리 공정과 건식 또는 습식 제련을 거쳐 필요한 금속을 회수하는 후처리 공정을 이뤄져 있다.
채 대표는 알이에스가 공침법을 적용해 코발트(Co)와 망간(Mn)을 동시에 회수하는 습식공정에 특화됐다고 강조했다. 공침법 기술은 지난해 지질자원연구소로부터 이전받은 뒤 상용화했다. 회수 가능한 광물은 코발트, 망간, 니켈(Ni), 탄산리튬 등이다.
기존의 습식공정은 코발트와 망간을 회수하기 위해서는 두 차례에 걸쳐 용매를 이용해 블랙매스에서 금속을 녹여내야 했다. 공침법을 이용하면 단 한 번의 공정으로 원하는 광물을 추출할 뿐만 아니라 성분비를 조정해 원하는 비율의 합금 생산도 가능하다. SK에코플랜트가 투자한 미국 폐배터리 재활용기업 어센드 엘리먼츠가 공침법 기술 보유 기업이다. 채이석 알이에스 대표
채 대표는 "기존에는 코발트와 망간을 회수하기 위해서는 각각 고가의 산화제, 용매가 사용돼야 했지만, 알이에스는 다단 침출 및 전해 채취 방법으로 고순도의 광물을 동시에 회수한다"라며 "용매에 함유된 황산의 양을 낮춰 별도의 수처리 기술을 적용하지 않아도도 폐수를 다시 사용할 수 있는 친환경 공법"이라고 소개했다.
알이에스는 황산 없이 암모니아를 넣은 전해수를 이용해 광물을 추출하는 기술의 특허출원을 진행 중이다. 황산 폐수 처리에 대한 규제가 강화되고 있는 만큼 친환경 배터리 재활용 기술의 수요가 높아질 것이라고 채 대표는 강조했다.
채 대표는 친환경 기술을 적극 알려 전국 11개 지역에 공장을 건설할 계획이다. 두번째 공장 건설 지역은 제주도 전기차 배터리의 수급이 수월한 김해를 고려하고 있다. 또 전기차 배터리 외에 가정용 리튬 폐배터리 시장 진출도 준비하고 있다. 휴대폰, 소형 전자기기 등에 사용되는 충전식 리튬 이차전지를 재활용해 매출을 극대화할 예정이다.
그는 "가정용 리튬 폐배터리를 재활용하면 주요 광물 외에 플라스틱에서 재생용 소재를 추출하고, 이 소재를 활용해 '숨 쉬는 플라스틱'을 만들 수 있다"라며 "혁신 기술과 전국 거점을 확보해 리사이클링 시장을 선도하겠다"라고 덧붙였다.
