기후에너지환경부 산하 국립낙동강생물자원관이 담수 미생물을 활용해 폐배터리에서 핵심 원료인 리튬을 90% 이상 회수할 수 있는 친환경 기술을 개발했다. 해외 수입 의존도가 높은 핵심 광물을 폐배터리에서 보다 효율적으로 확보할 수 있는 기술로 평가된다.
국립낙동강생물자원관은 담수 미생물을 활용해 폐이차전지 블랙파우더에서 리튬을 최대 90.3% 회수하는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.
블랙파우더는 폐배터리를 물리적으로 분쇄해 만든 검은색 분말로, 리튬과 니켈, 코발트, 망간 등 유가금속이 포함된 배터리 재활용의 핵심 원료다.
연구진은 지난해부터 자원관이 보유한 담수 미생물 자원을 대상으로 폐배터리 블랙파우더에서 리튬을 효율적으로 회수할 수 있는 미생물을 탐색한 결과, 곰팡이 균주인 '아스퍼질러스 루추엔시스'를 발굴했다.
실험 결과 이 균주의 배양액을 활용하면 폐배터리 블랙파우더에 포함된 리튬을 최대 90.3%까지 회수할 수 있는 것으로 나타났다. 기존 황산을 이용한 회수 방식보다 리튬 회수율이 약 9~23% 높은 수준이다. 실험은 80도에서 24시간 동안 진행됐다.
이번 기술은 강산을 사용하는 기존 공정보다 친환경적인 방식으로 리튬을 회수할 수 있다는 점에서 의미가 있다는 평가다. 전기차와 에너지저장장치(ESS) 보급 확대로 리튬 등 핵심 광물 수요가 급증하는 가운데 국내에서는 대부분을 수입에 의존하고 있어 폐배터리 재활용 기술의 중요성이 커지고 있다.
국립낙동강생물자원관은 이번 연구 성과를 바탕으로 아스퍼질러스 루추엔시스를 활용한 폐이차전지 유가금속 회수 기술에 대한 특허를 이달 중 등록할 예정이다. 미생물이 생산하는 유기산을 활용한 유가금속 회수 기술도 함께 개발해 미생물 배양시설이 없는 산업 현장에서도 활용할 수 있도록 사업화를 추진할 계획이다.
김리안 기자 knra@hankyung.com