"폐배터리, 재활용 방식도 다 달라야"… 고려대, 원자재 가격별 '최적 공정' 기준 제시
원왕연 교수팀, 배터리 종류·원자재 시세 맞춰 재활용 공정 선택하는 기준 마련
[파이낸셜뉴스] 전기차 보급 확대로 폐배터리 재활용 시장이 커지는 가운데, 배터리의 성분과 원자재 가격 변동에 맞춰 가장 이득이 되는 재활용 방식을 고를 수 있는 정량적 기준이 나왔다.
고려대학교 화공생명공학과 원왕연 교수팀은 21일 폐배터리 종류와 재활용 방식에 따른 경제성과 환경성을 종합 분석해 최적의 재활용 공정을 선택할 수 있는 평가 기준을 마련했다고 밝혔다.
전기차에 쓰이는 폐배터리는 니켈·코발트·망간(NMC)계, 리튬코발트(LCO)계, 리튬망간(LMO)계 등 종류가 다양하다. 연구팀은 이들 배터리를 열처리, 습식, 용매 기반 등 3가지 재활용 기술과 조합해 총 9개 공정 시나리오를 정밀 비교했다.
분석 결과, 일반적인 시장 조건에서는 열로 녹여 금속을 뽑아내는 열처리 기반 공정이 손익분기점 단가인 환경보정 최소 판매가격(e-MSP)이 가장 낮아 경제성이 높았다. 그러나 니켈이나 코발트 등 회수한 금속의 판매 가격이 시장에서 50% 하락할 경우에는 물이나 화학약품을 쓰는 습식 공정의 환경보정 최소 판매가격이 가장 낮아졌다. 원자재 시세 변화에 따라 손해를 보지 않는 최적의 재활용 방식이 달라지는 셈이다.
경제성과 친환경성이 항상 일치하지 않는 경우도 확인됐다. LCO 배터리의 경우, 용매를 사용하는 공정은 습식 공정보다 비용이 더 많이 들어 경제성은 떨어졌지만, 온실가스 배출량은 오히려 더 적었다.
원왕연 교수는 "폐배터리 재활용에서는 높은 금속 회수율 달성뿐 아니라 배터리에 포함된 금속을 어떤 공정으로 회수해야 경제성과 환경성을 함께 확보할 수 있는지를 판단하는 것이 중요하다"며, "이번 연구는 실제 산업에서 재활용 공정을 선택하고 향후 규모 확대와 사업성을 검토하는 데 활용할 수 있는 정량적인 기준을 제시했다"고 밝혔다.
이번 연구 성과는 국제 학술지 '환경 영향 평가 리뷰(Environmental Impact Assessment Review)' 온라인에 게재됐으며, 과학기술정보통신부 한국연구재단 Global C.L.E.A.N. 사업과 국토교통부 국토교통과학기술진흥원 연구개발사업 지원을 받아 수행됐다.
[email protected] 김만기 기자
