한국지질자원연구원(KIGAM, 원장 권이균)이 사용 후 배터리의 고효율·친환경 재활용 기술을 공개하고 기술사업화를 통해 자원안보와 순환경제 실현에 기여할 전망이다.

KIGAM은 12월 16일 대전 본원 누리홀에서 ‘2025 KIGAM-기업 기술협력 포럼’을 개최한다고 11일 밝혔다. 이번 포럼은 EV(전기차) 재활용 전 주기를 아우르는 KIGAM의 핵심 기술을 기업에 공개하고, 현장에서 요구되는 기술 협력·검증·사업화 방안을 논의하기 위해 마련됐다.

리튬이온배터리의 금속 회수 공정은 양극재·음극재·리튬이 혼합된 블랙매스를 제조하는 전처리 공정, 이를 녹여 성분별로 추출하는 후처리 공정으로 나뉜다. 기존 방식은 알루미늄·철·구리 등 불순물 제거에 높은 비용이 들고, 다량의 폐수와 화재·폭발 위험 등 환경·안전 문제가 꾸준히 제기됐다.

KIGAM 연구진은 이날 기존의 기술적 난제를 해결하고 운영비용 절감 및 고순도 회수율을 동시 달성할 △저에너지 전처리 기술 △부유선별 기반 소재 분리 기술 △유가금속 고순도 회수 기술 △친환경 희토류 회수 기술 등 4가지 핵심 기술을 발표한다.

먼저 ‘저에너지 전처리 기술’은 배터리 파쇄·분쇄 과정에서 발생하는 에너지 소비량을 실시간 모니터링하고 제어해 비용을 절감하는 공정 최적화 기술이다. 숙련공의 감에 의존하던 기존 방식 대신 데이터 기반 제어를 통해 전력 소모를 최소화하고, 분리막 등 불순물을 효과적으로 제거해 고품질 블랙매스를 안정적으로 생산한다.

‘부유선별 기반 소재 분리 기술’은 블랙매스에서 양극재·음극재·리튬을 전처리 단계에서 선제 분리하는 기술이다. 최적화된 부유선별 공정으로 유해가스와 폐수 발생을 최소화했으며, 특히 후속 공정에서는 분리된 양극재만 집중 처리해 공정 비용(OPEX)을 30% 이상 절감한다.

‘유가금속 고순도 회수 기술’은 리튬·니켈·코발트·망간 등 배터리 핵심 원료를 98% 이상의 높은 회수율로 추출하는 자동화 습식 제련 공정이다. 공정 내 pH와 유량, 용매 상태를 실시간 센서로 감지하고 AI가 추출 조건을 스스로 제어해, 정밀한 공정 제어가 필수적인 금속 정련 분야에서 생산 공장에 즉시 적용할 수 있는 높은 기술적 완성도를 확보했다.

‘친환경 희토류 회수 기술’은 전기차 모터와 풍력발전기 등의 폐자석, 자석 제조 과정에서 나오는 스크랩에서 네오디뮴과 디스프로슘을 99.9% 고순도로 회수하는 기술이다. 유해한 강산 대신 무해성(DES) 용매를 활용해 환경 오염과 2차 폐기물 발생을 획기적으로 줄였으며, 절삭유와 유기물을 제거하는 특화 전처리를 적용해 공정 안정성을 확보했다.

행사에서는 기술 발표 외에도 기업과 실질적 협력을 위한 ‘EV 재활용 기술사업화 협의체’ 출범을 알린다. 협의체는 단순 기술 이전을 넘어, 기업별 공정 환경에 최적화된 솔루션을 제공하는 ‘상시 소통 창구’ 역할을 한다. 참여 기업은 연구진과 1:1 매칭을 통해 기술 도입 타당성을 검토하고, 상용화 로드맵을 공동으로 설계한다.

권이균 KIGAM 원장은 “실험실에서 완벽한 기술이라도 기업 현장의 변수를 넘어야 가치를 증명할 수 있다”며, “포럼을 통해 기업들이 겪는 스케일업(Scale-up) 과정의 난제를 함께 해결하고, KIGAM의 기술이 자원안보와 순환경제 실현의 핵심 동력이 되도록 밀착 지원하겠다”고 밝혔다.

한편, ‘2025 KIGAM-기업 기술협력 포럼’의 참가 신청은 KIGAM 기술사업화 홈페이지를 통해 무료로 가능하다.