□ 한국환경산업기술원(원장 남광희)은 ‘폐실리콘으로부터 이차전지 소재를 제조하는 업싸이클링(Up-Cycling) 기술’이 과학기술정보통신부가 발표한‘2017년 국가연구개발 우수성과 100선’에 선정됐다고 밝혔다.
□ 이 기술은 세계 최초로 친환경 에어로졸 기술을 적용하여 미활용 자원인 실리콘 슬러지로부터 실리콘-그래핀(Si-GR) 복합체를 제조한 것으로 새로운 고용량 이차전지 음극소재에 활용된다.
○ 실리콘-그래핀 복합체는 실리콘슬러지 현탁용액을 초음파 주사로 크고 무거운 실리콘 카바이드 입자와 작고 가벼운 실리콘 입자를 분리한 후 열처리에 의해 실리콘 입자에 그래핀이 감싸여진 채로 제조된다.
○ 제조된 실리콘-그래핀 복합체를 상용 실리콘과 전기화학적 특성을 비교한 결과 실리콘-그래핀 복합체가 더 높은 충전용량, 안정적인 수명 특성, 향상된 전기화학적 성능을 보였다.
□ 특히 이 기술은 환경문제 해결과 고부가 자원 확보를 동시에 달성한 업싸이클링 기술의 우수 성과이자, 수입에 의존하던 이차전지 음극재를 국산화하고 중국으로 기술 수출을 추진 중인 성공 사례이다.
○ 환경산업기술원은 본 기술의 핵심인 실리콘 분리회수와 실리콘-그래핀 복합체의 제조에 대한 7건의 국내외 특허출원 및 등록을 이미 확보하여 향후 관련분야의 시장을 주도할 전망이다.
□ 환경산업기술원은 경기도 김포에 소재한 ㈜맥진정보통신의 공장 내 ㈜웅진에너지에서 제공한 실리콘으로부터 실리콘-그래핀 복합체를 제조하는 파일럿 규모 실험 장치를 설치하여 연간 30톤 생산을 위한 공정을 계획 중이다.
○ 2023년까지 1500톤 규모의 플랜트를 구축할 경우, 연간 140억 원의 신규 매출에도 기여할 것으로 보인다.
□ 남광희 한국환경산업기술원 원장은 “이번 기술은 미활용 자원이었던 실리콘슬러지를 창조적으로 재활용할 수 있는 계기가 됐으며, 이 기술을 해외로 수출할 경우 우리나라는 환경선진국으로 한 걸음 더 나아갈 수 있을 것”이라고 밝혔다.
