청정 흡착제 개발 2016년 상용화
2018년 희소금속 자급률 80% 확보 목표
바닷물이나 액정 패널 제조과정에서 발생하는 ITO(산화인듐주석) 폐액에서 희소금속을 회수하는 기술 개발이 추진 중이다.
20일 교육과학기술부에 따르면, ‘미래 유망 융합기술 파이오니어사업’ 일환으로 ‘유가자원 고도선택성 나노그리드 소재 및 녹색회수 기술’ 과제가 2010∼2016년까지 진행된다.
나노그리드소재융합연구단(연구총괄 하창식 부산대 교수)은 1단계(2010∼2012년) 연구 결과, 바닷물 조건에서 리튬이온과 코발트이온에 대해 95% 이상의 높은 선택성을 보이는 흡착제를 개발했다. 또 ITO 폐액에서 인듐이온에 대해 99%의 고선택성을 보이는 고성능 흡착제도 개발해냈다.
이 흡착제로부터 전기화학적 회수방법을 적용해 본 결과 인듐 등 희소금속 회수율이 80%에 이르렀다. 고선택성 흡착소재와 ‘연속 유동 탈이온화시스템(FT-CDI)’을 적용한 희소금속 회수기술은 세계 처음이다.
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| 나노그리드소재융합연구단이 해수나 ITO 폐액에서 희소금속을 추출하기 위한 흡착제 개발에 성공했다. 연구진이 흡착제에 대해 설명하고 있다. |
연구단은 일부 기술을 관련 기업에 이전해 상업화를 진행 중이다.
연구단은 2단계(2013~2015년) 연구에서는 해수담수, 다양한 희소금속 리칭폐액 등으로 희소금속 회수원을 확대할 계획이다. 또한 회수 대상도 리튬, 인듐, 코발트 외에 몰리브덴, 텅스텐, 희토류 등으로 넓혔다.
이와 함께 나노그리드 흡착소재 합성 조건의 최적화와 FT-CDI시스템의 최적화를 동시에 추진키로 했다.
개발된 기술을 토대로 희소금속 회수기술의 상용화를 위해 시험설비 규모의 회수장치를 제작하고, 친환경적 유가자원 회수 원천기술을 개발해 상업화할 계획이라고 연구단은 설명했다.
연구단은 최종적으로 오는 2016년 2월까지 이런 연구목표를 달성한다는 계획이다. 정부는 신성장동력 산업의 주요 원료인 유가금속자원 확보를 위해 ‘10대 국가전략 희소금속(망간, 몰리브덴, 코발트, 텅스텐, 티타늄, 리튬, 마그네슘, 인듐, 희토류, 크롬)’을 지정해 자원확보에 총력을 기울이고 있다.
이에 따라 정부는 희소금속 자급률 80% 이상 확보한다는 계획 아래 2018년까지 기술 개발에 3000억원 투자키로 했다.
하창식 연구단 총괄책임자는 “희소금속을 회수하기 위해 기존에는 흡착제로 망간이나 철 같은 금속산화물을 주로 사용하고, 흡착제로부터 희소금속을 분리하기 위해 염산과 같은 강산을 사용했다”면서 “이번 연구는 이런 강산 폐액의 처리 문제와 강산 내의 흡착제 구조의 불안정성과 같은 문제점을 해소한 친환경 기술이자 다양한 희소금속에 적용되는 맞춤형 흡착제 개발 기술”이라고 설명했다.
신상윤 기자/ken@heraldcorp.com
