전기차와 함께 배터리 시장이 커지면서 폐배터리 처리가 화두로 떠오르고 있다. 폐배터리를 그대로 폐기할 경우 환경오염의 우려가 따른다. 반면에 재활용이나 재사용 등을 거친다면 가치 있는 자원으로 활용할 수 있다. 또 배터리 재활용은 채굴과정에서 발생하는 온실가스 감축과 자원고갈 방지 등 순환경제 실현을 위한 주요한 수단으로 주목받고 있다.

현재까지 배터리 재활용을 위한 기술은 파분쇄를 통해 블랙 파우더를 만들고, 강산에 녹여 금속을 추출하는 방식으로 발전해왔다. 그러나 이러한 방식은 이산화탄소 배출, 환경 유해물질 배출, 대규모 용수의 필요 등 환경적 이슈로부터 자유롭지 않았다. 직접재활용 기술은 이러한 문제 해결을 위한 유일한 대안으로 이목을 집중시킨다. 2021년 창업한 ABR(㈜에이비알)은 전 세계 어디서든 재활용을 할 수 있는 직접재활용 기술 개발에 성공하고 상용화를 앞두고 있다.

ABR 김유탁 대표는 “공정부산물에 초음파와 같은 물리적인 방법을 활용하여 집전체와 활물질을 분리해 바로 양극재를 추출하는 친환경적인 기술을 처음 개발했다”며 “이 기술로 올해 10억원, 내년에는 80억원의 매출을 기대하고 있다”고 밝혔다.

김 대표는 “ABR의 주요 시장은 유럽과 미국 등 해외 시장이며, 현재 유럽 다수 업체와 긴밀한 협의를 진행하고 있다”며 해외 진출의 의지를 엿보였다. 김 대표를 만나 ABR의 기술과 향후 계획에 대해 들어봤다.

- ABR은 어떤 회사인가요?

“ABR은 2021년도 창업한 폐배터리 재활용 회사입니다. 기존에 하던 재활용 방식을 조금 더 환경친화적인 방법으로 할 수 없을까 하는 고민에서 출발했습니다. 그래서 공정부산물에서 메탈을 추출하지 않고 바로 전구체로 가는 방법, 그리고 양극재로 가는 방법을 개발한 회사입니다.”

* 공정부산물 : 공정부산물은 제조 공정에서 주된 제품과 함께 생산되는 부수적인 제품을 의미한다. 이러한 부산물은 의도적으로 생산된 것은 아니지만, 공정 과정에서 자연스럽게 생성된다. 공정부산물은 폐기물로 처리되기도 하고, 재사용이나 재활용을 통해 경제적 가치를 창출할 수 있다.

- 일반적인 폐배터리 재활용 과정은 어떻게 됩니까?

“폐배터리는 기본적으로 파분쇄를 통해서 블랙 파우더 또는 블랙 매스라고 불리는 분말로 만듭니다. 이렇게 얻어낸 블랙파우더(블랙매스)를 고온으로 1차 열처리해 불순문을 제거한 다음, 황산에 녹여서 액체로 만든 후, 한 번 더 불순물을 제거해줍니다.​ 그리고 최종적으로 용매 추출공정을 거치게 되면,​ 2차전지를 만들 수 있는 중간소재인 니켈, 코발트, 리튬으로 다시 분리해낼 수 있습니다.”

- 그러면 ABR은 어떻게 한다는 것입니까?

“지금 재활용의 범위는 아주 작은 공정부산물부터 수명이 완료된 폐배터리까지 다 포함하고 있는데 ABR은 공정부산물만 취급합니다. 사용하기 전의 배터리는 양극재의 리튬 산화물 구조가 아주 잘 만들어져 있죠. 문제는 사용하면서 결정 안에 있는 리튬들이 결핍되기도 하고 구조가 무너지기도 하면서 결국 수명이 다하게 되고 그 산화물은 그대로 쓸 수가 없습니다. 그래서 황산에 녹이는 등의 과정을 거치게 되죠.

하지만, 공정부산물은 한 번도 쓰지 않은 것이라 결정도 순수해서 이것만 잘 분리하면 충분히 쓸 수 있지 않을까 하는 것이 시작이었습니다.”

- 특별한 기술이 필요한가요?

“물에 넣고 초음파라든가 여러 가지 방법을 통해 물리적인 방법으로 집전체와 활물질을 분리합니다. 활물질과 집전체를 분리시키면 온전히 활물질 산화물과 도전재, 바인더들만 남아 있습니다.”

- 분리하는 데 어느 정도의 시간이 걸리나요?

“공정 시간은 대략 2시간 정도입니다.”

- 처리할 수 있는 용량은 얼마나 됩니까?

“현재 하루에 100kg 정도 처리하고 있는데 월 1톤 정도 되는 라인을 광양에 구축하고 있습니다. 7월 중순부터 본격적인 양산을 계획하고 있습니다. 그렇게 되면 월 20~30톤 정도, 연간으로는 200톤 내외를 처리할 수 있을 것으로 보고 있습니다.”

- 유사한 기술을 보유한 기업은 또 없습니까?

“있습니다. 다만 기술의 방법이 틀립니다. 가장 대표적인 기업은 미국에 있는 온투 테크놀로지라는 회사로 직접 재활용을 하는 가장 선도적인 기업입니다. 이 회사는 수명이 다한 산화물에 일정 부분 열처리나 또는 케미컬 처리를 해서 결정을 다시 부활시키는 기술을 보유하고 있습니다.”

- 공정부산물 쪽이 집중하시는 이유가 있습니까?

“현재 전 세계적으로 약 100기가와트 정도의 재활용 소재가 나오는데 그중에 약 30%는 수명이 다한 배터리입니다. 나머지 70%는 대부분 공정부산물입니다. 쉽게 말씀 드리면, 배터리 100개를 만들면 그 중 70개 정도는 양품이 되지 못하고 폐기물이 되고 있는 상황입니다. 그만큼 시장 규모가 큰 것이죠.”

- 그러면 공정부산물 확보가 중요한 것 같습니다. 어디에서 가져오시나요?

“그리너지, 금양, 이투텍 등 국내 중소 배터리 기업 3~4곳과 구매 협약을 맺어서 진행하고 있습니다.”

- 현재 직원은 몇 명입니까? 그리고 경영 목표도 궁금합니다.

“12명이 함께 일하고 있습니다. 매출의 경우, 아직까지는 없습니다만, 올해 목표는 10억원입니다.“

- 어디서 나오는 매출입니까?

“재활용 처리를 해서 나오는 양극재를 판매합니다. 공정부산물을 받아서 분리할 것은 다 분리하고 정제도 하고 분극도 하고 여러 프로세스를 거친 후 고품질 양극재를 만들어 판매하는 것이죠.”

- 양극재는 어디에 판매하십니까?

“지금으로서는 공정부산물을 구매해 온 업체에 다시 판매할 계획을 갖고 있습니다.”

- 그러면 수익 모델은 어떻게 되나요?

“가공비가 매출의 대부분을 차지한다고 보시면 되겠습니다. 여기에서 부가가치가 발생합니다. 중소기업들은 알려진 것보다 비싸게 양극재를 구매하고 있습니다. 그마저도 확보하기가 쉽지 않은 상황이죠.”

- 국내 중소기업 이외에도 큰 규모의 배터리 셀 기업과도 접촉이 있는지요?

“몇몇 해외 셀 업체들과 얘기하고 있습니다. 노스볼트 쪽 엔지니어 파트와도 논의하고 있고 폭스바겐 자회사인 파워코에도 우리 기술 내용을 전달한 상황입니다.”

- 광양 라인 투자는 어떻게 진행되고 있습니까?

“올해 1차로 4~5억 원을 투자해서 파일럿 라인을 만들고 있고 본격적인 투자를 위해 관심 있는 몇몇 기관들과 협의를 하고 있습니다.”

- 본격적인 공장 라인은 언제쯤으로 계획하고 있습니까?

“내년 초 라인 구축을 위해 준비하고 있습니다. 위치는 역시 광양입니다.

그리고 말씀 드리고 싶은 것이 있습니다. ABR에서 다루고 있는 공정부산물이 시장에서는 폐기물로 취급 받고 있는데 저는 아니라고 생각합니다. 전해액이 들어가 있으면 매립해야 하기 때문에 폐기물이 맞지만, 전해액이 닿지 않은 소재들까지 폐기물로 분류하는 것이 맞지 않다고 생각합니다.”

- 그렇군요. 전해액이 닿지 않은 소재들이군요. 그러면 어떻게 분리를 하나요?

“저희는 공정 안에서 분리할 수 있는 시설을 만들고, 그걸 통해서 분류해서 회수하면 효과적으로 양극재를 추출할 수 있고 집전체로 팔 수 있습니다. 최근 공정 장비들에는 슬러리를 자동으로 세척하고 분리하는 장비도 따로 있습니다.”

- 이전에는 전해액이 묻었거나 아니거나 모두 폐기물로 한꺼번에 처리했는데 이제 구분해서 재활용할 수 있다는 것이군요?

“그렇습니다. 저희와 MOU를 맺거나 NDA를 맺은 기업들은 그동안 돈을 내고 처리해왔지만, 이제는 저희가 구매를 해와서 재활용 처리를 해주니 윈윈이 되는 것이죠.”

- 공정부산물을 판 기업이 다시 소재를 사 가는 구조인데 음극재, 양극재, 바인더 모두 팔게 되는 것인가요?

“바인더는 아직 회수를 못하고 있습니다. 양극재, 음극재, 집전체 등을 판매합니다.”

- 집전체 회수율은 얼마나 되나요?

“최대한 많이 뽑아내면 약 95%까지 가능하지만, 95% 수준으로 뽑아내려면 시간도 더 많이 걸리기 때문에 양산 단계에서는 80% 정도로 낮춰잡고 있습니다.”

- NCA 양극재가 들어간 공정부산물이라면 같은 NCA 양극재로 추출하는 것인가요?

“그렇습니다. 결정구조 그대로 추출됩니다. 회수율이 80%라고 했을 때 양은 줄어들지만 내부 구조는 그대로입니다.”

- 현재 기술적인 허들도 있는지요?

“바인더 제거가 중요한 허들입니다. 샘플을 받아 처리 후 제공하면 제조자들이 바인더 제거율, 도전재 제거율, 순도를 요청합니다. 저희는 바인더를 50% 이상 제거할 수 있으며, 중요한 것은 체인을 끊어 모노로 만드는 것입니다.”

- 양극재를 추출해서 다시 팔면, 배터리 셀 기업들은 믹싱 장비에 넣어서 다시 돌리는 것일텐데 그러면 양극재에는 약간이나마 바인더가 들어가 있는 것이죠?

“일정 부분 들어가 있습니다.”

- 그러면 기존의 공정과 재활용 양극재를 이용하여 슬러리를 만드는 공정에는 차이가 생기겠군요?

“그래서 저희가 제시하는 모델은 투입량의 조절입니다. 현재 슬러리 믹서는 300리터까지 확대됐는데 이제 투입량을 최소화하는 것이죠. 유럽연합의 배터리 재활용 관련 추진법안을 보면 2030년부터 재활용 소재의 일부 사용을 규정하고 있습니다. 따라서 믹싱량을 줄이면 규제 대응에도 유리합니다.”

* 유럽연합의 배터리 재활용원료 비율 강화 법안

2030년부터 : 코발트 12%, 납 85%, 리튬 4%, 니켈 4%

재활용 소재를 의무적으로 사용해야 하는데, ABR의 방식이 유리한가요?

“만약에 기존 재활용 소재를 쓰게 되면 양극화 물질을 만들 때 새로운 개발과정이 필요한데, 저희 방식은 그냥 섞으면 됩니다. 기존의 원소재에 저희 재활용 소재를 일정 비율만큼 섞어주면, 배터리가 허용하는 오차 범위 안에서 투입이 가능할 것으로 보고 있습니다.”

- 올해 매출 목표는 10억 원인데 앞으로의 경영 계획은 어떻게 되나요? 내년 매출 목표나 상장 같은 계획이 있는지요?

“사실 저희의 메인 시장은 국내가 아니라 해외입니다. 많은 해외 기업들에서 공정부산물이 많이 나오고, 그걸 처리하는 과정에서 나오는 블랙 파우더를 한국으로 가져와서 재활용 과정을 거쳐 양극재를 만듭니다.”

- 그렇게 사업하는 대표적인 기업이 성일하이텍이나 IS동서 같은 곳들이죠?

“맞습니다. 그런데 저희의 비즈니스 모델은 현지에서 할 수 있는 모델입니다. 현지에서 공정 부산물의 30% 정도를 처리하여 양극재로 추출한다면 물류 비용도 줄이고 더 경제적일 것이라고 생각합니다.”

- 해외 진출 계획은 어떻게 되나요? 어디를 먼저 염두에 두고 계십니까?"

“유럽과 미국을 염두에 두고 해외 홍보를 꾸준히 하고 있습니다. ABC라든가 패스트 마켓에서 하는 관련 세미나에 꾸준히 참석하고 있고 여러 컨퍼런스에도 참여하고 있습니다. 또 유럽과 미국의 재활용 기업과 NDA를 맺고 우리 기술을 소개하는 과정도 진행하고 있습니다.”

- 해외에서는 직접 재활용에 대한 관심이 더 많은 것 같은데요?

“관심은 많지만 아직 사업화나 양산은 이루어지지 않았습니다. 저희도 처음에는 모든 재료를 재활용하는 기술을 찾아보았지만, 현재는 우리 기술로 할 수 있는 소재부터 접근하고자 합니다. 물론 앞으로는 범위를 확대해 나갈 생각입니다.”

- 유럽 진출은 언제쯤으로 예정하고 계신가요?

“올해까지 논의를 해서 내년에 파이럿이나 시범 사업을 해보려 합니다. 여러 회사랑 논의하고 있지만 아직 결정된 것은 없습니다.”

- 상장 계획이나 외부 투자 계획이 있습니까?"

“아직 외부 투자는 받지 않았고, 처음에는 내부적으로 해보자는 생각으로 임직원들이 100% 출자한 11억 원의 자본금으로 시작했습니다. 앞으로는 외부 투자를 받을 계획이 있습니다. 초기 단계에서는 80억에서 100억 정도의 밸류에이션을 예상하고 있습니다.”

- 내년 매출 목표는 어떻게 되나요?

“내년 매출 목표는 80억원입니다. 올해 매출이 작은 이유는 사업을 시작한 지 얼마 안 되었고, 또 이 사업의 가장 중요한 이슈로 공정부산물이 아직까지 폐기물로 분류되어 있다는 것입니다. 관련 규제 샌드박스가 7월 말 정도에 해결되면 매출이 본격적으로 이루어질 것으로 생각합니다.”

 

대담 : 이수환 전문기자

정리 : 손영준 에디터

촬영 편집 : 김종석 PD