[오늘의 DT인] "리튬뿐 아니라 구리·알루미늄·망간 공급망도 들여다 봐야할 시기"

입력 2024-03-27 17:29

김수경 한국지질자원연구원 책임연구원
20년 간 지질자원硏서 재활용 연구
환경·산업부에 파견 국가정책 참여
드론·AI 반도체 등 첨단기술 지속 발전
희토류 등 핵심광물 폐자원 늘어날 듯
'재자원화 R&D'는 선택 아닌 필수
순환경제 실현위해 투자 더 늘려야
순환경제 실현위해 투자 더 늘려야

[오늘의 DT인] "리튬뿐 아니라 구리·알루미늄·망간 공급망도 들여다 봐야할 시기" — 김수경 한국지질자원연구원 박사는 "폐자원의 재자원화 기술은 첨단산업을 선도하기 위한 선택이 아닌 필수"라며 "리튬 주도의 공급망 확보 전략에서 구리, 알루미늄, 망간 등으로 눈을 돌려야 한다"고 말했다.

지자연 제공

"폐자원의 재자원화 기술은 핵심 광물 공급망 안정화와 탄소중립에서 없어서는 안 되는 숨은 보석 같은 역할을 할 겁니다. 전기차 배터리의 핵심 원료 광물인 리튬뿐 아니라 당장 중요도는 떨어지더라도 우리나라에서 확보할 수 없는 구리, 알루미늄, 망간, 아연, 마그네슘 공급망 구축에도 눈을 돌려야 할 때입니다."

폐자원 재활용 전문가인 김수경(53·사진) 한국지질자원연구원 책임연구원은 폐자원을 재활용하기 위한 '재자원화 R&D'는 선택이 아닌 필수라고 밝혔다. 자원 재자원화는 이미 한번 쓰인 금속 자원을 물리적·화학적 공정을 이용해 뽑아낸 뒤 이를 산업 원료로 재공급하는 것을 의미한다.
서울대에서 박사학위(재료공학)를 받은 김 박사는 2003년부터 지질자원연에서 몸담으며 20년 간 전기차용 폐배터리, 연료전지, 저품위 고체 폐기물 등의 재활용 연구를 해온 자원 재활용 분야의 대표적 연구자다. 특히 정부가 대형 연구 프로젝트로 추진한 자원재활용기술개발 사업과 유용자원재활용기술개발 사업에 참여해 전기·전자제품, 자동차, 플라스틱 등에서 금속자원을 추출·회수해 산업 원료로 재활용하는 연구에 주력해 왔다.

이후 재활용금속회수연구센터장, 광물자원연구본부장 등을 지내며 자원 재활용과 관련된 다수의 국가 R&D 사업을 기획했다. 환경부와 산업통상자원부에 파견돼 국가 에너지 자원 정책 수립에도 참여했다.

김 박사는 "입사 후 주로 폐PCB(집적회로기판)에서 금을 회수하는 등 전자제품과 배터리에 포함된 비싼 금속자원을 재활용하는 연구를 해 왔다"며 "자원은 언젠가는 고갈되기 마련인데, '자원 재활용'은 고갈되는 시간을 늦춰주고 다 쓴 자원을 다시 쓸 수 있게 한다는 점에서 무한한 자원을 만드는 혁신의 산물"이라고 강조했다.

자원 재활용을 효율적·경제적·친환경적으로 할 수 있도록 뒷받침하는 것은 '연구개발(R&D)'라고 김 박사는 밝혔다. 그는 "폐자원을 효율적이고 경제적, 친환경적으로 재자원화하려면 R&D가 중요하다"면서 "기후위기 속에 순환경제를 실현하기 위해 자원 재활용 R&D에 대한 투자를 확대해야 한다"고 주장했다.

현재 우리나라는 주요 희소금속 재자원화율이 대부분 1% 미만으로 상당히 낮다. 전기차 배터리에 들어가는 니켈의 재자원화율은 0.41%, 망간 0.29%, 코발트 0.39% 등에 그친다. 광물자원 확보가 공급망뿐 아니라 국가 안보와 직결되는 상황에서 앞으로가 더 큰 문제라고 김 박사는 진단했다.

그는 "향후 5∼10년 내에 전기차 등에 사용된 폐배터리가 대량으로 쏟아져 나올 것으로 예상되는데, 폐자원을 재활용해 다시 산업 원료로 쓸 수 있게 하는 재자원화 기술은 여전히 취약하다"며 "R&D를 통한 폐자원의 재자원화 기술혁신에 보다 적극적으로 나서야 한다"고 말했다.
김 박사는 이어 "첨단산업 성장과 신산업 창출에 따라 미래에는 종류의 재질과 형상, 구조 등을 예측할 수 없는 폐자원들이 계속해서 나올 수 있는 만큼 이를 대비한 중장기 재자원화 기술개발 로드맵이 필요하다"고 덧붙였다.

앞으로 드론, 로봇, AI 반도체, 풍력 블레이드, 태양광 패널, 차세대 배터리 등 첨단 기술발전에 따라 희소금속, 희토류 등 핵심 광물을 원료로 한 폐자원들이 지속적으로 발생할 전망이다.

김 박사는 재자원화 기술은 인류와 국가적 당면 과제인 기후위기와 탄소중립에 대응하는 일종의 '전공 필수기술'과 같다고 강조했다. 비철금속의 경우 광석으로부터 제련을 통해 얻을 때와 재활용으로 얻을 때를 비교하면 납·주석은 99%, 알루미늄 92%, 니켈 90%, 아연 76%, 구리 65% 가량 이산화탄소를 줄일 수 있는 것으로 예측됐다.

김 박사는 "미국과 유럽, 일본 등 주요 선진국은 폐자원의 재자원화 기술 개발에 국가 차원에서 많은 예산을 투입하고 있다"면서 핵심 광물 공급망 확보를 리튬 중심에서 다른 광물자원으로 다변화할 필요에 대해서도 짚었다. 그는 "워낙 배터리 이슈가 크다 보니 당연히 핵심 원료인 리튬, 망간, 코발트 등에 관심이 큰 데, 앞으로는 당장 중요성은 크지 않아도 우리나라에 부존하지 않는 구리, 알루미늄, 망간, 아연, 마그네슘 등의 공급망도 면밀히 살필 필요성이 있다"고 지적했다.

김 박사는 "정부가 집중 육성하는 12대 국가전략기술에서도 새로운 폐자원이 나올 수 있는 만큼 이를 효율적으로 처리하기 위한 재자원화 기술 확보에 관심을 가져야 한다"면서 "우리나라가 미래 첨단산업을 선도하기 위해선 첨단기술 개발로 발생하는 공정 부산물이나 사용 후 제품을 친환경적으로 처리하는 재자원화와 같은 환경기술이 뒷받침돼야 한다"고 말했다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr

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