한전, 석탄재에서 희귀금속 ‘리튬·희토류' 뽑아낸다

[세종=이데일리 방성훈 기자] 화력발전소에서 연료를 때고 남은 석탄재(석탄회)에서 리튬을 뽑아내는 기술이 개발됐다.

리튬은 휴대전화나 전기자동차 등에 쓰이는 2차전지를 비롯해 반도체 및 항공기 소재 등 다양한 산업 분야에서 활용된다. 부가가치가 높은 희귀 금속이어서 ‘백색 황금’으로 불리기도 한다.

한국전력(015760)은 석탄회에 섞여 있는 리튬 중에서 90% 이상을 추출할 수 있는 기술을 독자적으로 개발하고 국내외 특허 출원을 완료했다고 20일 밝혔다.

한전 관계자는 “전 세계적으로 석탄회에서 리튬을 추출하는 기술이 연구단계에 머물러 있다는 점을 감안하면, 이번에 개발된 공정기술은 고효율 원천 기술이라는 점에서 큰 의미가 있다”고 설명했다.

현재 국내 화력발전소에서 발생하는 석탄회는 연간 790만t 수준으로, 여기엔 약 2000t(석탄회 1kg당 평균 리튬 함유량 200mg)의 리튬이 포함돼 있는 것으로 추정된다.

시멘트·콘크리트 생산에 재활용되는 물량을 제외하면 약 15%의 석탄회가 남는데, 90% 이상 리튬을 뽑아낸다고 가정했을 때 매년 최소 300t을 추출해 낼 수 있다는 얘기다.

한전은 현재 이렇게 추출한 리튬을 상업적으로 이용(순도 95% 이상) 가능한 탄산리튬으로 바꾸는 기술을 개발하고 있다. 리튬을 탄산리튬으로 변환하면 그 부피는 1500t으로 5배 늘어난다.

탄산리튬은 1t당 600만원 가량이며, 우리나라는 지난 해 약 1만5000t의 탄산리튬을 수입했다. 한전이 이번에 개발한 기술이 상용화·활성화되면 수입 탄산리튬을 상당 부분 대체할 수 있을 것으로 보인다.

한전은 또 리튬 외에 석탄회에 농축돼 있는 이트륨, 네오디뮴 등 희토류 금속을 추출해 내는 기술도 개발 중이다. 이들 금속은 발광다이오드(LED) 및 영구자석 등에 쓰인다.

한전은 향후 기술개발이 완료되면 기술이전 등을 통해 현재 수입되고 있는 희귀금속을 단계적으로 국산으로 대체해 나간다는 방침이다.

한전 관계자는 “내년 말부터는 화력발전소가 크게 늘어나기 때문에 현재 개발중인 희토류 금속 추출기술과 탄산리튬 변환기술이 완료되면, 향후 수입산 희귀금속을 상당 부분 대체할 수 있다”고 밝혔다.

석탄회로부터 회수된 리튬 및 희토류의 활용 개요도 <자료=한국전력>