[딜사이트 송한석 기자] 윤종승 한양대학교 교수 연구팀이 자연 미생물인 박테리아를 활용해 폐배터리에서 금속을 회수하는 기술을 개발했다. 특히 세계 최초로 직접 재활용 하는 방식을 성공적으로 구현하며 대한민국 특허 등록도 완료했다. 해당 기술은 친환경적이면서도 기존 황산 침출 공정보다 시간을 단축시켜 에너지 효율이 높아 경제성이 뛰어날 뿐만 아니라 LFP(리튬인산철) 배터리 처럼 수익성이 낮아 외면받던 폐배터리에도 적용 가능하다는 장점이 있다.
윤종승 연구팀은 리셀987이 생산한 블랙파우더에 박테리아를 투입하고 미세한 자기장을 활용해 미생물 증식 속도와 침출 효율을 획기적으로 향상시키는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이를 적용해 강산 없이도 폐배터리에서 니켈(Ni), 코발트(Co), 리튬(Li)과 같은 고부가가치 금속을 친환경적으로 회수하는 데 성공했다. 해당 기술은 지난 11월 25일자로 대한민국 특허 등록이 완료됐다.
특히 해당 기술은 친환경적인 가운데 기존 공정보다 시간을 단축할 수 있어 경제성이 뛰어나다. 아울러 LFP 배터리와 같이 수익성이 낮아 외면받던 폐배터리에도 적용 가능하다는 점에서 큰 의미가 있다.
이번 기술은 SCI(Science Citation Index)급 세계적 국제 학술지 'Journal of Environmental Management'에 발표했고 세계 최대 학술 출판 플랫폼인 Science Direct에 논문이 등록되어 학계와 산업계의 큰 주목을 받았다. 현재 EU(유럽연합), 미국, 중국 등 글로벌 주요 국가에서도 특허 심사를 진행 중이다. 기존 공정이던 황산 침출 공정이 강력한 환경 규제를 받는 상황에서 윤 교수팀의 이러한 혁신은 글로벌 시장에서 친환경 재활용 기술의 표준이 될 가능성이 높은 것으로 점쳐진다.
구체적으로 해당 기술은 ▲환경 보호 ▲경제적 효과 ▲글로벌 최초의 독창적 기술 등의 성과를 냈다. 우선 화학 강산을 대체하는 환경 친화성 물질과 기술로 유해 폐기물 배출과 탄소 배출을 대폭 감소시켰다. 또한 운영 비용을 줄이고 고부가가치 금속을 회수해 재활용 산업의 경제성을 극대화하는 데 일조할 수 있다. 특히 미생물과 자기장을 결합한 직접 재활용 방식은 전례가 없는 기술로 글로벌 시장 선점이 가능하다.
기존 폐배터리 재활용의 방식은 황산과 같은 강한 화학물질을 사용해 금속을 침출시켰다. 그러나 이 과정에서 대규모 에너지 소비와 유해 폐기물 발생 문제가 부각돼 환경적 우려가 컸고 인명 사고로 이어지기도 했다.
이렇다 보니 직접 재활용 기술은 대한민국의 대표적 친환경 혁신 기술로 자리 잡을 전망이다. 기존 황산 침출 공정의 환경 규제로 인해 국내 기업들이 현지에서 블랙파우더를 생산한 후 한국으로 보내던 비효율적인 방식을 대체할 수 있는 길이 열렸기 때문이다. 강산 없이 미생물로만 금속을 추출하는 기술은 대한민국이 글로벌 리튬이차전지 재활용 산업의 표준을 제시하며 새로운 시장을 선도할 것으로 기대된다.
현재 해당 기술의 상용화는 리셀 K1과 함께 규제 샌드박스를 통해 상업화 실증 절차가 진행되며 현재 환경부의 사전 검토를 마치고 실증의 대상과 일정을 협의 중에 있다. EU, 미국 등 친환경 규제를 강화하는 국가들이 이 기술에 큰 관심을 보이고 있다 보니 글로벌 수출 가능성이 빠르게 열리고 있다. 리셀 K1는 리셀987, INC(US-기술지주사)의 100% 국내 자회사로 직접 재활용 기술로 상용화를 실행하는 국내 첫 번째 회사다.
윤종승 교수는 "이번 기술은 폐배터리 재활용의 환경적, 경제적 한계를 뛰어넘는 친환경적 접근으로 자원 순환의 새 시대를 열었다"며 "글로벌 시장에서 대한민국이 과학 기술 리더십을 발휘할 수 있도록 추가 연구화 상용화에 최선을 다하겠다"고 말했다.
한편 윤종승 교수는 세계에서 가장 영향력 있는 연구자(HCR)로 3년 연속 선정된 대한민국 대표 석학이다. 2024년에는 백운규 교수(전 산업통상자원부 장관)와 선양국 교수(양극소재 분야 세계적 권위자)와 한양대에서 함께 HCR 상위 1% 과학자로 이름을 올리며 한국 과학계의 위상을 높였다.
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