미생물로 폐배터리 리튬 90% 이상 회수 기술 개발

[이데일리 이영민 기자] 기후에너지환경부 산하 국립낙동강생물자원관이 담수 미생물을 활용해 폐배터리에서 리튬을 90% 이상 회수하는 친환경 기술을 개발했다. 전기차와 에너지저장장치(ESS)가 늘면서 급증한 배터리 핵심광물 수요를 대부분 해외 수입에 의존하는 상황에서 나온 성과다.

국립낙동강생물자원관(사진=뉴시스)

국립낙동강생물자원관은 13일 이같은 리튬 회수 기술을 최근 개발했다고 밝혔다. 연구진은 지난해부터 자원관이 보유한 담수 미생물자원을 대상으로 폐배터리를 분쇄해 얻은 검은색 분말인 블랙파우더 안에서 리튬을 효율적으로 회수할 수 있는 미생물을 탐색했다. 블랙파우더는 리튬과 니켈, 코발트, 망간 등 유가금속이 포함된 배터리 재활용의 핵심 원료다.

탐색 결과 연구진은 기존의 황산 처리 방식보다 금속 회수 성능이 높은 미생물인 아스퍼질러스 루추엔시스(Aspergillus luchuensis FBCC-F2629)를 찾아냈다. 이 균주의 배양액을 활용해 섭씨 80도 조건에서 24시간 동안 실험을 진행한 결과 폐배터리 블랙파우더 속 리튬을 최대 90.3%까지 회수하는 데 성공했다. 이는 황산 처리 조건과 비교할 때 약 9~23% 높은 수준이다.

국립낙동강생물자원관은 이번 연구 결과를 바탕으로 아스퍼질러스 루추엔시스를 활용한 폐이차전지 유가금속 회수 기술에 대한 특허를 이달 중 등록할 예정이다. 기술 사업화 가능성을 높이기 위해 미생물이 만들어내는 유기산을 활용한 유가금속 회수 기술도 함께 개발하고 있다. 연구진은 미생물 배양시설을 갖추기 어려운 산업 현장에서도 이 기술을 손쉽게 활용할 수 있을 것이라고 설명했다.

정유진 국립낙동강생물자원관 이용기술개발실장은 “이번 특허 기술은 황산과 같은 화학약품 사용을 줄이면서 리튬 자원의 재활용 가치를 높이고 향후 폐배터리 재활용 산업 활성화와 핵심 광물 공급망 안정화에 기여할 것”이라고 말했다. 그러면서 “앞으로 기술 상용화를 위한 후속 연구를 지속적으로 추진해 산업 현장에서 활용도를 높일 수 있는 기술로 발전시켜 나가겠다”고 밝혔다.