영풍, 세계 최초로 건식 이차전지 리사이클링 파일럿 공장 가동

글로벌 비철금속 기업 ㈜영풍이 세계 최초로 건식용융 방식의 폐배터리 재활용 파일럿(Pilot) 공장 가동에 들어갔다. 영풍은 파일럿 공장가동을 시작으로 향후 양산체제를 구축하는 등 사업을 본격화해 'K-배터리 전략광물 자원순환' 생태계의 리더로 발돋움한다는 계획이다.

영풍은 경북 봉화군 영풍 석포제련소 3공장에 건식용융 2차 전지 리사이클링 파일럿 공장을 완공하고 정식 가동에 들어갔다고 8일 밝혔다. 파일럿 공장은 연간 2000t(톤)의 폐배터리를 처리할 수 있는 규모다. 이는 전기차 8000대 분량에 달한다.

해외 일부 업체가 유사한 건식방식을 택하고 있지만, 건식용융 기술을 리사이클링에 도입해 배터리의 핵심 소재인 리튬을 공정 첫 단에서 집진 설비를 이용해 90% 이상 회수할 수 있는 기술을 상용화단계까지 실현하는 것은 영풍이 세계 최초로 꼽힌다.

영풍은 내년 상반기 중 제련소 내에 습식공정 설비를 추가해 건식용융 공정에서 회수한 유가금속 중간 생산물을 탄산리튬, 황산니켈, 황산코발트, 구리 등의 제품으로 생산해 국내외에 양·음극재 배터리 원료로 판매할 계획이다. 

영풍의 건식용융 리사이클링 기술(LiB FE&R)은 2차 전지의 재활용에 필요한 전처리 과정을 획기적으로 줄이고, 금속 회수율을 극대화한 것이 특징이다. 이를 통해 공정처리 시간을 대폭 줄이고 경쟁력 있는 제조원가를 구현할 수 있다.

현재 국내외 대다수 리사이클링 기업들이 채택하고 있는 습식 방식의 경우, 전처리 공정에서 전기차 배터리를 셀 단위까지 분리한 다음 잘게 분쇄해 리사이클링의 원료인 블랙파우더 또는 블랙매스를 제조한다. 이 때 불순물로 간주되는 배터리 케이스와 양·음극재의 집전체(Foil)를 분리하는 과정에서 전처리 시간이 많이 걸리고 리튬, 니켈, 코발트, 구리 등 유가금속이 손실된다.

하지만 영풍의 건식용융 방식은 배터리를 팩 또는 모듈 단위에서 그대로 파쇄해 리사이클링 원료인 LiB 플레이크를 만들기 때문에 전처리 공정이 단순하다. 또한 배터리 케이스와 집전체 등도 원·부원료로 사용하기 때문에 주요 금속의 회수율을 극대화할 수 있다.

특히 영풍의 건식용융 방식은 다른 건식 방식이나 습식 기술에서는 회수가 어려웠던 리튬을 90% 이상 회수할 수 있는 것이 가장 큰 장점으로 꼽힌다. 영풍은 리튬을 90% 이상, 니켈과 코발트, 구리 등을 95% 이상 회수할 수 있다고 설명했다.
 
해당 기술은 최근 글로벌 전기차 회사들에서 장착 비율이 늘고 있는 리튬 인산철(LFP) 배터리의 재활용에도 매우 유용하다. 기존 습식 방식에서는 LFP 배터리에서 철 등 불순물 비중이 많아 매립 잔사가 많이 발생하는 등 기술적 한계로 인해 리튬만 회수할 수 있다. 반면 영풍의 기술은 LFP 배터리에서 리튬 뿐 만 아니라 구리도 함께 회수할 수 있다.

영풍은 이번 파일럿 공장 가동을 시작으로 2024년까지 연간 2만t 규모의 배터리 재활용 1차 상용화공장을 완공하고, 지속 확장해 2030년 이후 리튬 및 코발트, 니켈 등 배터리 소재 원료를 연간 70만t 생산해 약 5조 원 규모의 매출을 실현할 계획이다.

이강인 영풍 사장은 "이번 석포 파일럿 공장 가동으로 전통 제조업인 제련업을 넘어 친환경 미래 산업인 2차 전지 리사이클링 분야를 선도할 수 있는 교두보를 마련하게 됐다"며 "앞으로도 전통 산업과 신기술의 조화를 통해 지속가능한 성장을 추구하고, 순환경제 구축 및 발전에 기여 하겠다"고 말했다. 

한편 영풍 석포제련소는 1970년 경북 봉화군에 문을 연 종합 비철금속 제련기업이다. 주력 제품인 아연 생산량을 기준으로 단일 사업장 기준 세계 4위 규모다. 
 

[사진=영풍]