지질연, 고순도 흑연 제조기술 개발...불산 필요없는 친환경 방법 적용

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이차전지 핵심 음극소재로 쓰이는 고순도 흑연을 불산 사용 없이 친환경 제조하는 기술이 국내에서 개발됐다.

한국지질자원연구원(원장 김복철)은 장희동 자원활용연구센터 박사팀이 킬레이트 침출, 저온소다배소 등 새로운 방법을 적용한 '친환경 고순도 흑연 제조 기술 개발'에 성공했다고 7일 밝혔다.

친환경 고순도 흑연 제조 기술 공정 흐름도
<친환경 고순도 흑연 제조 기술 공정 흐름도>

이는 유해물질인 불산을 사용하지 않고 99.99% 이상 고순도 흑연을 제조하는 최초 기술이다. 연구팀은 새로운 습식 제련법을 적용해 고순도 흑연 정제 과정에서 투입 시약의 양, 반응온도, 반응시간 등을 최적화 했다.

기존 불산 정제법 대비 비용 절감 효과도 크다. 소요 시약과 폐불산 처리 비용 등을 시뮬레이션한 결과, 70% 비용 절감효과를 확인했다.

이번 기술 개발은 최근 세계 각국에서 흑연 불산 정제법 규제가 강화되는 시점이어서 더욱 의미가 크다. 특히 에너지저장장치(ESS) 활용도가 높은 우리나라와 중국 등은 앞으로도 고순도 정제 흑연이 더욱 많이 필요한 상황이다. 이번 성과가 음극소재 시장 국제 영향력 확대, 경제적 부가가치 창출 기반이 된다.

지질연은 이 기술이 국내외 관련 기업으로 이전돼, 높은 산업 활용도를 가질 것으로 기대하고 있다.

장희동 박사(사진 가운데)와 연구진이 친환경 고순도 흑연 정제 과정을 진행하고 있다.
<장희동 박사(사진 가운데)와 연구진이 친환경 고순도 흑연 정제 과정을 진행하고 있다.>

장희동 박사는 “이번에 개발한 친환경 고순도 흑연 제조 기술은 기존 99.9% 순도보다 더 높은 99.99% 이상 최고 순도 흑연 정제 기술”이라며 “친환경성과 경제성 장점을 바탕으로 중국 등에 기술이전해 기술효용성을 높이겠다”고 밝혔다.

김복철 원장은 “친환경 고순도 흑연 제조 기술 개발은 4차 산업혁명 시대 차세대 에너지 원료에 효과적으로 적용할 수 있는 우수한 연구성과”라며 “국내는 물론 해외 기술이전 등으로 유용하게 활용될 수 있도록 지원을 아끼지 않겠다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com