리튬이온 배터리 재활용 이슈 '두각'…국내외 업체 속속 '참전'

[아이뉴스24 김서온 기자] 전 세계산업 원동력이 되는 에너지원이 화력발전, 원자력발전, 수력발전 등 전통적인 방식에서 풍력·태양광과 같은 재생 가능한 에너지원으로 발전했다.

최근에는 전기차를 움직이는 리튬이온 배터리가 주류로 떠오르면서 국내외 기업들이 리튬이온 배터리 재활용을 통한 신성장동력 확보에 박차를 가하고 있다. 리튬이온 배터리는 30년 전 소니(Sony)사가 처음으로 시장에 소개하면서 알려졌다.

24일 코트라(KOTRA)에 따르면 지난 9월 열린 북미 최대 배터리쇼(The Battery Show North America)에서는 새 에너지 동력원으로 손꼽히는 리튬이온 배터리의 안전성과 함께 '재활용' 이슈가 주요 화두로 손꼽혔다.

특히, 폐배터리 재활용과 관련해 테슬라는 지난해 배터리 재활용업체 레드우드머티리얼즈(Redwood Materials)과 협력, 자체 리사이클링 기술 확보를 통해 폐배터리 소재의 92%를 회수할 수 있다고 밝힌 바 있다.

또한, GM-LG에너지솔루션 합작사 얼티엄셀즈(Ultium Cells)도 지난 5월 북미 최대 배터리 재활용 업체 '리사이클(Li-Cycle)과 폐배터리 재활용 계약을 맺었다.

국내 건설사도 눈독을 들이는 리튬이온 배터리는 최근 기술 발전으로 크기는 더 작아지고 효율성은 커졌으며, 동시에 가격은 더 저렴해지면서 전기차, 전기자전거 등 적용 영역을 넓혀나가고 있다.

리튬이온 배터리(Li-Ion Battery)는 모든 리튬이온 충전기를 통합하는 이름으로, 각각의 리튬이온 배터리에 적용된 양극, 음극, 전해질에 따라 리튬 코발트 배터리, 리튬 티탄산(타이타늄산) 배터리, 인산리튬 전지 등으로 구분된다.

리튬이온 배터리 재활용 시장에서는 벨기에, 미국, 캐나다, 스위스 등 글로벌 기업들이 시장 점유율을 높여나가고 있다. 글로벌 리서치회사 마켓츠앤마켓츠에 따르면 벨기에의 유미코아(Umicore)는 니켈-망간-코발트(NMC) 양극 재료 시설의 확장을 계획하고 있는데, 3년 동안 한국 천안과 중국 장면에 있는 시설에 약 1억7천700만 달러(2천104억원)를 투자한다고 밝혔다.

리튬이온 배터리 재활용을 위해 새로운 기술개발에도 적극적으로 나서고 있다. 미국의 아메리칸 망가니즈(American Manganese)는 사용된 리튬이온 배터리에서 음극 물질을 재활용하는 리사이클리코(RecycLiCo) 공정을 도입, 북미 최대 폐배터리 처리 회사인 리사이클(Li-Cycle)은 사용한 리튬이온 배터리를 재활용하기 위한 차별화된 새 리튬 재활용 기술을 개발했다.

국내에서도 건설사 주도로 리튬이온 배터리 재활용 사업이 본격화되고 있다. 지난 9월 GS건설은 경상북도, 포항시와 포항 영일만4 일반산업단지 내 배터리 리사이클링 규제자유특구에서 GS건설 자회사 에네르마의 리튬이온전지 리사이클링(재활용) 공장 착공식을 가졌다.

에네르마의 리튬이온전지 리사이클링 공장은 영일만 4일반산업단지 내 12만㎡(3만6천 평) 부지에 들어선다. 에네르마는 오는 2023년까지 1천500억원을 투입해 연간 4천500t 규모의 리튬, 코발트, 니켈, 망간 등의 희귀금속을 생산할 예정이며, 향후 연간 1만6천t 규모로 생산량을 늘릴 예정이다.

GS건설의 2차전지 리사이클링 사업은 지난해 1월 문 대통령이 직접 참석한 투자양해각서(MOU) 체결식을 통해 가시화됐으며, 본격적인 추진을 위해 같은 해 10월 자회사 에네르마를 설립했다.

특히, GS건설이 추진하는 배터리 리사이클링 사업은 대부분 중국에 의존하고 있는 값비싼 리튬, 코발트, 니켈, 망간 등의 배터리 원료를 사용 후 배터리에서 추출해 재활용하는 기술이 적용된다. 이에 따라 배터리 원료 중국 의존도와 전기차 가격을 낮출 수 있는 효과가 기대된다.

황주영 코트라 미국 디트로이트무역관은 "리튬·코발트·니켈, 흑연, 알루미늄 등의 배터리 셀 제조 과정에서 나오는 원재료를 폐배터리에서 분리해 재활용하면 원재료 중 95%를 새 배터리 셀 생산 또는 충전 등의 용도로 사용할 수 있다"며 "향후 리튬이온 배터리 재활용 시장도 지속해서 규모가 커질 것으로 전망한다"고 말했다.

한편, 연구개발특구진흥재단이 발표한 '리튬이온 배터리 재활용 시장' 보고서에 따르면 전 세계 리튬이온 배터리 재활용 시장은 오는 2025년 121억6천900만 달러(14조4천725억원)에서 연평균 성장률 8.2%로 증가해 오는 2030년에는 180억8천600만 달러(21조5천96억원)에 이를 것으로 전망했다.