한동대, 친환경 공정으로 폐배터리 핵심 금속 회수 기술 개발

이재영 교수팀… SCIE급 국제학술지 게재

한동대 이재영 교수(왼쪽)와 김지용 대학원생.(사진=한동대 제공)

한동대(총장 박성진) 이재영 교수 연구팀이 친환경 공정을 적용해 고니켈 리튬이온배터리 양극재의 핵심 금속을 효율적으로 회수하는 기술을 개발했다.

논문은 김지용 대학원생이 주저자로 참여해 연구를 주도했으며 이재영 교수가 공동저자로 함께했다.

연구 결과는 SCIE급 국제학술지 'Hydrometallurgy' 242권(Article 106705)에 수록됐다.

전기차와 에너지저장장치 보급이 확대되면서 사용 후 리튬이온배터리의 재활용과 희소금속 회수가 국가적 과제로 부상하고 있다.

NCM811로 대표되는 고니켈 양극재는 에너지밀도가 높아 차세대 배터리의 핵심 소재로 주목받지만, 금속 회수 공정이 복잡하고 반응 제어가 까다롭다는 기술적 난제가 있었다.

연구팀은 기존의 무기산 기반 재활용 방식이 갖는 환경부담을 줄이기 위해 생분해성 유기산인 젖산과 과산화수소를 침출제로 활용하는 친환경 공정을 제시했다.

나아가 침출 반응 중 산소 기포가 소재 표면 반응을 저해하는 '가스 차단 효과'를 규명하고 환원제 농도와 고액비를 최적화해 공정 효율을 크게 높였다.

연구는 친환경성과 공정 효율을 동시에 달성할 수 있는 이차전지 재활용 기술의 가능성을 입증한 것으로 평가된다.

성과는 경북 지역혁신중심 대학지원체계(RISE) K-U시티 사업과 연계해 이루어진 연구로, 지역 전략산업과 대학 연구역량을 연결하는 실질적 협력 모델로서 의미를 갖는다.

이차전지와 자원순환 분야는 지역 첨단산업의 핵심 분야로 꼽히는 만큼, 이번 연구가 기술사업화와 산학협력, 전문인력 양성으로 이어질 것으로 기대된다.

이 교수는 "한동대는 앞으로도 경북 RISE사업과 연계해 이차전지·에너지 분야 등 지역 전략산업과 접목된 실용 연구를 꾸준히 확대하고 산학협력 기반의 인재 양성과 기술혁신 성과 창출에 힘써 나가겠다"고 밝혔다.


포항=김규동 기자 korea808080@