포스코(대표이사 회장 鄭俊陽)가 2차 電池의 필수 소재인인 리튬의 생산기간을 현재 약 12개월에서 1개월 이내로 단축하는 획기적인 신기술을 개발했다.
포스코 산하 연구기관인 포항산업과학연구원(RIST)은 세계 최초로 염수(鹽水)에 화학반응을 일으켜 리튬을 직접 추출하는 신기술을 개발, 하루 1,000ℓ의 염수에서 리튬 5kg을 뽑아내는 데 성공했다.
RIST는 2월23일 경북 포항에서 볼리비아 리튬자원 관련 주무부처인 증발자원국 에차수(Luis Alberto Echazu)국장, 李相得 국회의원, 한국광물자원공사 金信鍾 사장, 한국에너지기술평가원 李俊鉉 원장 등이 참석한 가운데 리튬 추출을 시현하는 기술개발설명회를 열었다.
종전의 자연 증발 방식은 리튬 추출 공정기간이 12개월이나 걸리는 데 비해, 이 신기술은 1개월 이내 최소 8시간이면 추출이 가능하고, 리튬 회수율도 종전 최대 50%에서 80% 이상으로 끌어올릴 수 있는 것으로 나타났다.
또 기존 자연 증발 과정에서는 염수에 함유되어 있는 마그네슘과 칼슘 등이 불순물형태로 남아 리튬 추출에 걸림돌이 됐으나 이번 신기술은 리튬을 추출하면서 염수에 같이 함유된 마그네슘과 칼슘, 칼륨, 붕소 등을 동시에 분리 추출할 수 있어 여러 고부가가치 원소들을 동시에 자원화할 수 있는 장점도 있다.
포스코는 이번에 성공한 주요 기술 30여건을 국내외에 특허 출원해 기술 경쟁력을 입증하고 지적재산권을 확보했다.
리튬은 2011년 15억5,000만대에 달한 휴대폰 등 모바일기기와 전기자동차 배터리에 쓰이는 필수소재다. 대부분 염수에 고농도로 녹아있는데, 리튬 함량이 높은 염수는 지구상의 칠레, 아르헨티나, 볼리비아 및 중국 등 일부 국가에서만 존재하며, 현재 50% 이상이 칠레에서 생산되고 있다. 최근 우유니 염호(鹽湖)를 본격 개발하고 있는 볼리비아가 540만t의 리튬 매장량을 확보하고 있는 것으로 알려지면서 리튬 대국으로 부상하고 있다.
국내에서는 2010년 3월 RIST가 주관하고 한국광물자원공사 및 한국지질자원연구원이 참여한 ‘탄산리튬 제조기술개발 사업단’이 처음으로 리튬추출기술 개발에 착수했다.
그해 8월 볼리비아에 RIST의 연구 결과를 소개하여 호의적인 반응을 얻은 포스코는 11월부터 지식경제부, 한국에너지기술평가원과 함께 공동 지원한 에너지자원기술개발 프로그램으로 본격적인 파일럿 기술개발에 나서 1년여 만에 성공적인 결실을 맺게 됐다.
이번 신기술개발은 해외자원개발에서 民官政 협력의 대표적인 성공사례로 꼽힌다. 포스코와 RIST의 적극적인 사업 마인드와 우수한 연구인력, 한국광물자원자원공사의 정보력 및 자원개발경험, 그리고 대통령 특사로 5차례나 볼리비아를 방문해 자원외교를 펼친 李相得의원이 유기적으로 협조한 결과로 평가받고 있다.
파일럿 공정에 사용된 염수는 기술개발 과정에서는 RIST가 자체 제작한 인공물이었으나 최종 검증 단계에서는 李의원이 대통령 특사로 볼리비아을 방문하면서 얻어온 볼리비아 우유니 염수 15,000ℓ를 사용함으로써 자연 상태의 염수에서도 신기술을 적용할 수 있었다.
우리나라는 세계 1위의 리튬 배터리 생산국으로 연간 약 1만2,000t의 리튬을 사용하고 있는데, 칠레 및 아르헨티나 등지에서 전량 수입하고 있다. 현지에서 리튬을 생산해 국내에 공급할 수 있게 되면 전량 수입에 의존하고 있는 리륨의 수입대체와 수급안정으로 국가 경쟁력이 대폭 강화될 것으로 기대된다.