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[투자]by 넘버스

GS는 왜 ‘에코알앤에스’에 투자했나

‘에코알앤에스’는 폐배터리를 재활용하기 위한 후처리 공정을 하는 회사인데요. 리튬 등의 금속을 폐배터리로부터 뽑아낼 때 친환경적인 기술을 활용하고 있습니다. 폐배터리 재활용 시장, 어떻게 돌아가고 있을까요?

 

????당신에게 들려줄 이야기

- 폐배터리 재활용 시장 이해하기

- 에코알앤에스의 기술이 친환경적인 이유 3가지

- 테슬라때문에 리튬 가격이 높아졌다고?

- 폐배터리에서 리튬을 많이 뽑아내려면…

- 폐배터리 재활용 산업 밸류체인 안에서의 과제

- 에코알앤에스가 노리는 시장은 전기버스?

- 친환경 건식제련 방식의 효율성과 경제성

 

© 류상훈 에코알앤에스 대표. (사진=황금빛 기자)

 

재활용 기업 ‘에코알앤에스(ECO RnS)’.

지난해 GS와 블루포인트파트너스(액셀러레이터)로부터 투자를 받았는데요.

국내에 폐배터리 재활용 시장에 뛰어든 기업은 대기업을 포함해 꽤 많습니다. GS도 그 가운데 하나죠.

그렇다면, 다른 기업들과 비교했을 때 에코알앤에스의 경쟁력은 뭘까요?

폐배터리 재활용을 ‘친환경적’으로 한다는 겁니다. 류상훈 대표에게 자세한 이야기를 듣고 왔습니다.

 

|에코알앤에스 기술은 왜 친환경일까

친환경적으로 재활용을 한다는 건 어떤 걸까요? 그 전에 알아야 할 내용들이 있습니다.

폐배터리는 ①재사용할 수도 있고, ②재활용할 수도 있습니다.

차이를 보면요.

재사용은 배터리 ‘팩 단위’ 그대로 다시 쓰는 경우와, ‘모듈·셀 단위’로 선별 및 재조립해 쓰는 경우로 나뉩니다.

 

© (사진=삼성SDI)

 

반면, 재활용을 위해선 ①전처리 공정과 ②후처리 공정이 필요한데요.

완전히 배터리를 분쇄해 파우더(블랙파우더) 형태로 만드는 일을 하는 곳이 전처리 공정을 하는 회사. 블랙파우더를 가져와 녹여 원하는 금속(원료)을 쏙쏙 뽑아내는 일을 하는 곳이 후처리 공정을 하는 회사입니다. 블랙파우더는 금속 혼합물 형태거든요.

그런데 후처리 공정은 또 ①습식제련과 ②건식제련 방식으로 구분됩니다.

습식제련은 블랙파우더를 ‘산’에 담가 녹여 금속을 뽑는 방식이고요. 건식제련은 블랙파우더에 ‘높은 열’을 가해 녹여 금속을 뽑는 방식입니다.

건식제련을 하는 회사가 에코알앤에스고요. 건식제련을 하는 또 다른 회사로는 ‘고려아연’과 ‘영풍’ 정도가 있습니다. 습식제련은 대표적인 회사가 ‘성일하이텍’입니다.

이제 보겠습니다.

에코알앤에스가 스스로 ‘친환경적’인 기술을 가지고 있다고 하는 데에는 3가지 근거가 있습니다.

먼저 ①습식제련과 비교했을 때 친환경적이라는 겁니다.

“습식제련은 블랙파우더 자체를 황산 용액에 담가 황산 화합물(황산니켈, 황산코발트 등)로 뽑아내거든요. 문제는 유독 가스라든가 유독 폐수가 많이 나와요. 쉽게 생각하면, 큰 수영장 같은 데 황산 용액을 넣고 거기에 블랙파우더를 넣는다고 보면 되는데요. 양이 늘어날수록 더 많은 황산이 필요하죠. 황산은 다시 쓸 수 없는 거고요.”

건식제련 방식도 다른 곳들과 달리, 친환경적이라고 하는데요.

②이산화탄소 가스를 쓰기 때문입니다. ​에코알앤에스는 ‘탄산리튬 회수 방법 및 탄산리튬 회수 시스템’ 특허를 가지고 있는데요. 무슨 소리일까요?

기본적으로 에코알앤에스는 ‘리튬’을 뽑는 데에 집중하고 있습니다. 건식제련으로 화합물인 탄산리튬을 뽑으려면 ‘탄소’가 필요한데요. 탄소는 이산화탄소가 아닐 수도 있습니다.

에코알앤에스는 이산화탄소를 쓰기 때문에 일반적인 공장에서 나오는 이산화탄소를 필터링 해서 바로 쓸 수 있다고 합니다. 즉 2차적인 오염을 발생시키지 않는다는 것이 핵심입니다.

 

© 에코알앤에스

 

이는 탄소중립을 위한 ‘CCU(이산화탄소 포집 및 활용)’ 기술을 실현한 것이기도 한데요. 쉽게 말해 기후위기에 영향을 주는 온실가스인 이산화탄소를 재활용하고 있는 거죠.

CCU 실증화에는 GS의 도움이 있었습니다.

“GS그룹 계열사 인천종합에너지가 운영하는 발전소 굴뚝에서 나오는 이산화탄소를 포집해서 테스트한 거죠. 지금은 순도를 높이려고 순수 이산화탄소(정유·석유화학 제품 생산 공정에서 부산물로 얻어진 것으로 정제된 것)를 사다 쓰고 있어요.”

블랙파우더를 녹이는 ‘전기로’ 온도 자체도 일반적인 금속제련 전기로 온도보다 상대적으로 낮다고 하는데요.

결과적으로 ③온도가 상대적으로 높지 않기 때문에 다른 방식에 비해 에너지를 절약할 수 있어, 친환경적이라고 하는 겁니다.

 

© 에코알앤에스

 

|왜 탄산 ‘리튬’이었을까

기술 경쟁력은 그렇고, 왜 탄산 ‘리튬’이었을까요.

일단 현재 많이 쓰이는 배터리가 삼원계 배터리(리튬이온) 가운데 하나인 ‘NCM(정확하게 LNCMO, 편의상 NCM)’인데요. 리튬코발트산화물(LCO)을 기본으로 니켈(Ni), 망간(Mn) 등이 결합돼 있는 겁니다. 주로 전기차 양극재로 쓰입니다.

‘양극재’는 2차전지 핵심 소재 중 하나고요. 다른 핵심 소재들은 음극재, 분리막, 전해액 등입니다. ‘2차전지’는 방전되면 충전을 통해 다시 사용 가능한 배터리입니다.

그리고 한국은 리튬을 전량 수입에 의존하고 있는데요.

에코알앤에스가 보기에 현재 리튬보다 좋은 소재는 없기 때문에, 새로운 배터리가 나오기 전까지는 계속해서 리튬의 필요성이 높아질 거라는 판단입니다.

“사실 저희가 2020년도에 창업할 때만 해도 리튬은 사람들이 다 버렸어요. 그런데 지금 리튬 가격이 많이 올랐어요. 창업할 때에 비해 한 8배 이상 올랐어요. 그러면서 습식제련을 하던 쪽에서도 돈이 되니까 리튬을 회수하기 시작하더라고요. 하지만 건식제련으로 기술 개발을 쭉 해온 저희의 리튬 회수율도 90% 이상으로 높아요.”

그런데 ‘리튬 가격’은 왜 높아졌을까요.

미국 전기차업체 ‘테슬라’의 선언때문입니다. 2021년 말 테슬라는 전기차에 ‘LFP(리튬인산철, LiFePO4) 배터리’ 탑재를 확대해 나갈 것이라고 밝혔는데요.

LFP 배터리엔 니켈·코발트 등 고가의 금속 대신 ‘인산과 철(인산철)’이 들어갑니다. 삼원계 배터리보다 안정적이라 화재 위험이 낮다는데요. 상대적으로 저렴하고 배터리 수명도 길다고 합니다. 다만, 주행거리가 짧고 출력이 약하다는 점은 단점으로 꼽힙니다.

중요한 건 LFP 배터리에도 리튬이 들어간다는 건데요. 주요 함유 금속이 돈이 될 만한 리튬이죠.

현재 에코알앤에스는 LFP 배터리에서 리튬을 친환경적인 건식제련으로 대량 뽑아내는 연구를 진행 중입니다.

“뽑아낼 수 있는 게 리튬, 인산, 철밖에 없는데요. 리튬 빼곤 값어치가 없어요. 결과적으로 뽑아낼 게 리튬밖에 없는 건데, 현재 습식제련으론 불가능해요. 저희가 기술 개발을 하면 친환경적으로 뽑아낼 수 있는 거죠. 올해 6월이 목표입니다.”

 

|리튬, 얼마나 뽑아낼 수 있을까

그렇다면 탄산리튬은 어디에 쓰일까요?

에코알앤에스는 탄산리튬을 2022년 3월부터 쭉 판매해오고 있는데요.

사실 탄산리튬이 들어가는 곳은 배터리를 제외하고는 많이 없다고 하네요. 좀 더 찾는다면 강화 유리나, 초고층용 콘크리트 정도? 즉 배터리를 만드는 회사가 에코알앤에스의 주 타깃입니다.

다만 에코알앤에스는 아직 많은 양의 탄산리튬을 확보하진 못합니다.

“리튬 회수율은 90% 이상이지만, 전기차 배터리 안에 들어 있는 리튬의 양은 정해져 있어요. 블랙파우더로 따지면 대략 200톤 녹이면 한 17톤 나와요. 갈 길이 멀죠. 한 주에 10kg 정도 만들 수 있는 수준이니까요. 대신 순도가 좋아서 찾는 곳이 있어요. 기술 개발은 돼 있는 상태라 공장만 지으면 되는데요. 내년에 지으려 합니다.”

그런데 LFP 배터리에서 리튬을 뽑아내려면, LFP 배터리 수요도 있어야 할텐데요.​

 

 

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現) 블로터 사내 스타트업 ‘투자 리터러시 플랫폼' 기업·경제·기술 이야기를 숫자로 풀어씁니다. 문병선·이일호·황금빛 기자가 투자자를 위해 상장과 비상장 기업의 가치평가를 탐구한 콘텐츠를 서비스합니다.