코스모화학 “폐배터리도 중요자원? KIAT 기반구축사업 통해 현실화 성큼”

전기자동차와 같은 차세대 모빌리티, 그리고 스마트폰이나 노트북과 같은 모바일기기의 활용성을 높이는데 가장 중요한 구성품은 역시 배터리(이차전지)다. 아무리 훌륭한 제품이라도 에너지가 제대로 공급되지 않으면 무용지물이기 때문이다. 안정적인 에너지 매체를 얼마나 안정적으로 개발하고 생산할 수 있는 지의 여부는 곧 국가산업 전체의 경쟁력과 직결되는 요소다.

권의혁 코스모화학 기술연구소 소장 / 출처=코스모화학

당연히 배터리 시장을 둘러싼 국가간, 기업간의 경쟁도 치열하며 대한민국 정부 역시 우수한 배터리 관련 기술을 갖춘 기업을 육성하기 위해 다양한 정책을 선보이고 있다. 산업통상자원부와 한국산업기술진흥원(이하 KIAT)에서 추진하고 있는 기반구축사업, 그리고 그 일환인 스마트특성화기반구축사업 중 ‘전기차 사용배터리 재사용 산업육성을 위한 기반구축’이 대표적인 사례다.

이는 전기차를 위한 배터리 관련 기술 및 제품, 서비스를 갖춘 기업을 육성하기 위해 인프라 및 기술을 공유하며, 이를 통해 새로운 혁신 솔루션, 그리고 비즈니스 모델의 구축을 지원하는 사업이다. 재단법인 울산테크노파크가 실무를 담당하고 한국에너지기술연구원, 한국화학연구원, 울산대학교 등도 참여하는 이번 사업에는 2020년부터 3년간 총 150억원의 사업비가 투입되었다.

취재진이 인터뷰를 진행한 ‘코스모화학’은 이번 기반구축 사업으로 성과를 낸 대표적인 사례다. 코스모 화학은 배터리의 핵심 소재 생산에 주력하는 업체로 특히 패배터리를 재활용해 새로운 소재를 얻는 비즈니스 모델을 구축한 것이 눈에 띈다. 국내 배터리 공급망의 혁신을 이끌고, ESG(친환경, 사회책임, 지배구조개선)의 실천에도 힘쓰고 있다는 권의혁 코스모화학 기술연구소 소장의 이야기를 들어봤다.

- 코스모화학은 상당히 오랜 기간 동안 국내 배터리 공급망 시장에서 적지 않은 역할을 해왔다고 들었다. 현재까지 어떤 여정을 걸어왔는가?

: 코스모화학은 1968년 설립되어 이산화티타늄을 생산하는 국내 유일한 회사로서 오랫동안 축적된 기술과 노하우를 바탕으로 2011년에는 배터리의 핵심소재인 황산코발트를 국내 최초로 생산하여 전량 수입하였던 소재의 국산화했다. 최근에는 이슈가 되고 있는 사용 후 배터리의 재활용사업에 선제적으로 투자하여 유가금속 회수를 통한 소재 기업의 미래를 준비하고 있다.

울산에 위치한 코스모화학 공장 전경 / 출처=코스모화학

- 이차전지는 4차 산업혁명시대와 관련된 다양한 산업에 큰 영향을 미치는 중요 분야다. 이와 관련해 코스모화학이 보유한 기술 및 솔루션을 좀 더 자세히 소개해 달라.

: 앞서 이야기했듯이, 코스모화학은 2011년부터 코발트 광석으로부터 코발트를 추출하는 상업화 시설을 구축했다. 이러한 기술을 바탕으로 2018년부터 사용 후 배터리에서 유가금속인 리튬, 니켈, 코발트, 망간을 추출하는 기술을 연구하여 과제 수행 및 여러 가지 특허를 출원하고 등록하였으며, 2022년도에 광석제련 기술을 바탕으로 공장을 착공하여 배터리 양극재에 사용되는 소재인 탄산리튬, 황산니켈 생산 설비를 추가했다. 현재 제품 시생산을 하고 있으며, 2024년부터는 본격적인 매출이 발생하게 되어 이차전지 소재 전문기업으로 면모를 갖추게 되었다.

배터리 재활용 공정도 / 출처=코스모화학

- 코스모화학 관련 소개를 듣다 보면 ‘최초’ 혹은 ‘유일’등의 표현이 적잖게 눈에 띈다. 그만큰 타사에 없는 차별화된 영역을 구축했다는 의미인데, 그 원동력은 무엇인가?

: 코스모화학은 50년이상 광석제련을 통한 기술과 노하우를 쌓아왔으며, 여기에 안주하지 않고 미래를 준비하는 연구를 진행해 왔다. 우리 회사가 가진 강점을 활용할 수 있는 방안에 대해 고민하다가 사용 후 배터리로부터 유가금속을 회수하는 기술에 관심을 가지게 되었고 선제적으로 연구를 진행한 후, 신속하게 투자를 진행하여 양극재에 사용되는 리튬, 니켈, 코발트 상업화 공장을 구축했다.

사용 후 배터리로부터 회수한 다양한 소재 / 출처=코스모화학

- 기술력이나 아이디어가 있음에도 불구하고 비용이나 인프라의 문제로 뜻을 펴지 못하는 중소기업이 적지 않다. 이번 KIAT 기반구축사업이 이러한 어려움을 극복하는데 얼마나 도움이 되었나? 그 외에 이번 프로그램을 진행하며 느낀 점이 있다면 소개해달라

: 이번 기반구축사업 지원을 통해 실제 전기차 배터리 모듈을 확보했으며, 확보된 배터리 모듈을 사용하여 파쇄 및 분쇄의 전처리단계부터 사용 후 배터리에 함유되어 있는 리튬, 니켈, 코발트와 같은 유가금속 회수공정의 실증화를 진행했다. 기존의 스크랩 및 블랙매스(black mass, 사용 후 배터리를 처리한 후 분말형태의 물질)를 이용한 재활용 공정이 아닌 전기차 배터리를 직접 파분쇄하여 전처리 공정 중에서 발생하는 문제점을 파악할 수 있었고, 이에 대한 처리방법 및 새로운 연구기술 경험을 얻었다.

- 최근 다양한 기업들 사이에서 ESG 경영은 최대 관심사 중 하나다. 코스모화학은 ESG와 관련해 어떤 입장이며, 이를 실천하기 위한 어떤 노력을 하고 있나?

: 코스모화학에서는 주력사업인 사용 후 배터리 재활용사업은 채광공정 대비하여 이산화탄소 발생량이 약 40% 저감되어 이를 통한 탄소중립을 진행 중이며, 홈페이지에 ESG 경영 방침을 공유하여 그룹사 차원의 방향성을 알리고 있다. 또한 원재료인 광물을 구매함에 있어 인권, 환경, 사회적 책임을 다하는 기업으로서 아래 그림과 같이 책임광물의 구매를 서약하고 있으며, OECD 실사지침 보고서를 홈페이지에 게재함으로 ESG경영을 진행하고 있다.

책임광물 구매정책 서약서 / 출처=코스모화학

- 지금까지 다양한 시도를 기반으로 패배터리 재활용을 통한 다양한 비즈니스 가능성을 확인했다. 이러한 흐름을 이어 향후 어떻게 사업을 전개할 계획인지 궁금하다.

: 사용 후 배터리 재활용을 통해 생산하는 제품은 배관을 통해 근거리에 지어진 코스모 신소재 전구체 공장으로 바로 이송되어 원가경쟁력을 확보할 예정이다. 금년 완공된 공장이외에도, 올해에 유상증자 등으로 자금을 확보해 사용 후 배터리 재활용 공장 추가 증설도 진행할 예정도 있다. 이러한 과정을 통해 황산코발트 단일 제품에서 황산니켈, 탄산리튬으로 다변화했고, 지속적인 공정 개발을 통해 수산화리튬 등의 제품도 추가할 예정이며, 2026년까지 연간 니켈 9,000톤, 코발트 3,000톤, 탄산리튬 2,000톤, 수산화리튬 1,000톤을 생산하는 다양한 수익구조를 갖춘 소재전문기업으로 탈바꿈할 예정이다. 앞으로 많은 관심과 응원을 부탁드린다.

IT동아 김영우 기자 pengo@itdonga.com