에코프로에이치엔, 에너지 소비 줄인 염폐수 수처리 시스템 개발 착수

국립공주대와 망초 분해 차세대 기술 개발
기술 특허 출원 진행…연 500억 매출 기대

에코프로에이치엔은 국립공주대학교와 배터리 소재 제조 과정에서 발생하는 염폐수를 저렴한 비용으로 처리할 수 있는 수처리 기술 개발에 나섰다고 15일 밝혔다.

오른쪽부터 김종섭 에코프로에이치엔 대표와 임경호 국립공주대학교 총장이 지난 11일 에코프로에이치엔 본사에서 차세대 환경기술 공동개발 MOU를 체결했다. 에코프로에이치엔 제공

배터리 핵심 광물인 니켈과 리튬의 순도를 높이기 위해 황산을 투입하는데, 이로 인해 공정 폐수 안에 들어있는 망초(황산나트륨)를 처리하는 기술의 개발과 처리 비용을 획기적으로 낮추는 일이 업계 당면 과제로 떠올랐다.

이에 에코프로에이치엔과 국립공주대학교는 염폐수에 녹아 있는 망초를 분해하는 차세대 수처리 기술 개발에 착수했다. 특수화학물질인 촉매와 전기분해를 통해 망초를 가성소다(수산화나트륨)와 황산으로 분리하고 이를 재사용하도록 하는 기술이다. 에코프로에이치엔은 이번 프로젝트를 통해 이차전지뿐 아니라 다양한 분야의 산업용 폐수 처리·자원화 과정과 해양 이산화탄소 제거 등에 해당 기술을 적용할 수 있을 것으로 전망하고 있다.

에코프로에이치엔은 국립공주대학교 김춘수 교수 연구팀과 차세대수처리 시스템의 핵심인 '레독스 전기투석(RFED)' 기술 개발에도 참여한다. 이 기술은 레독스의 화학반응을 통해 전기 분해를 용이하게 함으로써 분해 비용을 기존방식보다 50%가량 낮출 수 있는 기술이다.

기존 전기분해(BPED) 방식이 적용된 수처리 시스템은 전기 사용량 등 에너지 비용 부담이 큰 탓에 많은 기업이 어려움을 겪어 왔다. 이번에 국립공주대학교와 공동개발하는 차세대 수처리 시스템은 물을 분해할 때 사용하는 고가의 금속 산화물 전극 대신 전기 분해 효율을 높이는 독자 촉매를 사용해 전기 투석을 활성화해 전기 사용량을 기존 방식과 비교해 절반가량 줄일 수 있다.

해당 연구는 과학기술정보통신부의 '한계도전 연구개발(R&D) 프로젝트'의 일환으로 추진된다. 한계도전R&D프로젝트는 국가 간 기술 패권 경쟁에 대응하기 위해 실용적인 기술 해결책을 찾는 프로젝트로서, 우리나라 최초로 프로젝트매니저(PM)에 모든 권한과 책임을 부여하는 시범 사업이란 점이 특징이다. 이번 프로젝트는 R&D 투자 효율성을 제고하는 산학 협력 성과라는 점에서도 의미가 크다는 평가를 받는다.

한편 에코프로에이치엔은 이와 별도로 고압으로 폐수를 정화해 유가금속 회수 효율을 높인 독창적인 수처리 시스템을 개발하고 특허 출원도 준비 중이다. 폐수 처리 시스템은 약물 등을 통해 폐수를 침전·여과하고, 입자성 역삼투압(RO) 설비로 폐수에 압력을 가해 초미세 망으로 염류, 중금속, 미생물을 걸러낸 뒤 기계식 증기 재압축(MVR)을 통해 오염물질을 고체상태로 추출, 분리해내는 구조다.

에코프로에이치엔은 RO 설비를 고압 역삼투압(HPRO) 설비로 대체해 고염도의 폐수를 처리할 수 있도록 했다. 낮은 압력으로 처리가 어려운 고농도의 염폐수를 정화할 때 활용될 것으로 기대된다. 에코프로에이치엔은 매년 500억원가량의 매출을 수처리 솔루션 사업을 통해 실현할 것으로 내다봤다.

박기범 에코프로에이치엔 사업총괄담당은 "이차전지 사업을 영위하는 에코프로 가족사들과 협업해 양극소재 제조 과정에서 나오는 세척수를 100% 재활용하는 기술을 확보했다"며 "앞으로 폐수 처리 문제로 어려움을 겪고 있는 다른 기업들에도 이 시스템을 적용해 나갈 계획"이라고 말했다.

심성아 기자 heart@asiae.co.kr