폐실리콘서 이차전지 소재 만드는 기술, 국가연구개발 우수성과 선정

한국환경산업기술원은 '폐실리콘으로부터 이차전지 소재를 제조하는 업사이클링 기술'이 과학기술정보통신부가 발표한 '2017년 국가연구개발 우수성과 100선'에 선정됐다고 13일 밝혔다.

한국환경산업기술원 신청사. [자료:환경산업기술원]
<한국환경산업기술원 신청사. [자료:환경산업기술원]>

이 기술은 세계 최초로 친환경 에어로졸 기술을 적용해 실리콘 슬러지로부터 실리콘-그래핀(Si-GR) 복합체를 제조하는 것으로 새로운 고용량 이차전지 음극소재에 활용된다.

실리콘-그래핀 복합체는 초음파 주사를 이용해 실리콘슬러지 현탁용액을 크고 무거운 실리콘 카바이드 입자와 작고 가벼운 실리콘 입자로 분리한 후, 열처리로 실리콘 입자를 그래핀으로 감싸 제조한다.

환경산업기술원에 따르면 제조된 실리콘-그래핀 복합체의 전기화학적 특성을 상용 실리콘과 비교한 결과, 실리콘-그래핀 복합체가 더 높은 충전용량, 안정적인 수명 특성, 향상된 전기화학적 성능을 보였다.

이 기술은 환경문제 해결과 고부가 자원 확보를 동시에 달성한 업사이클링 기술로 호평을 받았다. 수입에 의존하던 이차전지 음극재를 국산화하는 데 성공했을 뿐 아니라, 현재 중국으로 기술 수출을 추진 중이다.

환경산업기술원은 경기도 김포 맥진정보통신 공장 내 웅진에너지에서 제공한 실리콘으로부터 실리콘-그래핀 복합체를 제조하는 파일럿 규모 실험 장치를 설치했다. 연간 30톤 생산을 위한 공정을 계획 중에 있으며, 2023년까지 1500톤 규모의 플랜트를 구축할 경우, 연간 140억 원의 신규 매출에도 기여할 것으로 전망된다.

남광희 환경산업기술원장은 “미활용 자원이었던 실리콘슬러지를 우리 기술로 재활용할 수 있게 됐다”라며 “기술을 해외로 수출해 우리나라가 환경선진국으로 한 걸음 더 다가갈 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다.

함봉균 산업정책부(세종) 기자 hbkone@etnews.com

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