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석유 찌꺼기에서 배터리 소재 ‘흑연’ 뽑아낸다

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석유 찌꺼기에서 배터리 소재 ‘흑연’ 뽑아낸다

2018.09.04 12:11
화학연 연구진은 흑연 제조물질인 피치를 석유화학부산물에서 뽑아내는 기술을 개발했다. 한국화학연구원 제공.
화학연 연구진은 흑연 제조물질인 피치를 석유화학부산물에서 뽑아내는 기술을 개발했다. 한국화학연구원 제공.

흑연은 연필심의 재질로 알려져있지만 배터리의 원료로도 쓰여 스마트폰, PC, 전기자동차 등 첨단기기를 만드는데도 필수적이다. 인조흑연을 생산하려면 ‘피치’라는 탄소화합물을 고온으로 처리해 생산하는데, 어느 쪽이든 적잖은 에너지가 필요해 환경오염의 원인이 돼 왔다.

 

임지선 한국화학연구원 탄소산업선도연구단장팀은 석유화학제품을 제조한 후 버려지는 ‘잔사유’를 가공해 인조흑연을 만들 수 있는 기술을 국내에서 처음으로 개발했다. 환경오염 물질인 잔사유를 값진 자원으로 바꾸는데 성공한 것이다.

 

이같은 기술을 보유한 국가는 미국, 일본, 독일 정도다. 이 때문에 국내에선 석유공정 부산물은 그대로 패기하고 흑연 제조에 필요한 피치나 흑연을 다시 수입해 써야 했다. 인조흑연은 수입 단일품으로는 최대 규모로 1개월 수입량만 600만 달러를 넘어선다.

 

임 단장팀은 피치의 화학구조상 석유화학 공정에서 나오는 부산물로부터 제조가 가능하다는 점에 주목하고 관련 기술을 연구했다. 국내에서 피치 제조가 가능해짐에 따라 관련 수입역시 큰 폭으로 줄어들고 나아가 수출도 가능할 것으로 기대하고 있다. 

 

연구진은 이 기술을 국내 기업인 ‘동양환경’에 기술이전해 즉시 상용화를 시작할 계획이다.  이번에 개발한 기술은 제조과정에서 특성을 자유자재로 조절할 수 있다. 또 중국이나 인도 등에서 생산되는 저가 피치보다도 가격 경쟁력이 우수할 걸로 보인다. 피치를 만들려면 400~600도의 열과 전기가 필요한데, 연구팀은 동양환경의 생산공정에 가장 특화된 공정기술을 추가로 개발했다. 다른 화학제품을 생산하는 과정에서 얻을 수 있는 열을 활용할 수 있어 보다 낮은 가격에 피치 생산이 가능할 것으로 보고 있다.

 

임지선 단장은 “앞으로 인조흑연 국내 생산 시기를 앞당길 수 있을 것으로 기대되며, 자원 확보와 수입 대체로 인한 사회‧경제적 효과를 창출할 수 있다”고 말했다.

 

석유계 저급원료를 활용한 이차전지용 음극재 소재·공정기술 개발

 

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