배터리 관련 기술 및 R&D 동향
배터리 산업 관련 동향
최근 각 국가 간 배터리 관련 산업에서의 경쟁이 치열해져 가는 실정이다. 이에 빠르게 변화하는 시장 동향을 파악해야 할 필요성이 커져가고 있다.
자원 탐사 동향
최근 배터리 산업계에서 자원 탐사 분야는 IoT 접목 및 원격 / 무인 탐사 기술 첨단화 추진으로 정확도를 높이고, 심부자원 및 인프라 열악지역에 대한 자원개발 R&D를 추진하고 있다.
미국
Geometrics사의 magarrow 등은 드론 중심의 무인 항공시스템을 활용하여 자원탐사 시스템을 고도화 하였다. 이로 인해 탐사의 정확성과 효율성이 높아졌다.
EU
기초 지질, 해양 지질, 광물 자원 등 범유럽 지질 데이터 베이스를 구축하였다. 친환경적 기술개발 및 현장 실증, 심부탐사 및 심부채굴을 위한 스마트 기술, 열악 지역 탐사를 위한 로봇 기술 활용 등에 대한 R&D 추진하고 있다.
한국
무인 항공시스템을 활용한 탐사 시스템을 개발하였다. 일부 특정 광물에 한정되긴 하지만, 인공지능 등 스마트 기술을 활용한 탐사 R&D를 추진 중이다.
정련 / 제련 등 가공분야 동향
배터리 관련 주요 광물들의 수요 급증에 대응하기 위해 고품위화, 생산 시간 단축 등에 대한 기술 개발이 중점적으로 추진 중이다.
일본
HPAL(High Pressure Acid Leaching) 니켈 제련 기술을 도입하여 상대적으로 부존량이 많은 산화광으로부터 Class 1 니켈을 제련하는 기술을 확보하였다.
한국
염호에서 첨가물로 인산리튬을 추출한 후 가공 공정을 통해 탄산리튬으로 전환하는 침전 인산리튬 추출 기술을 개발하였다.
프랑스
금속 수산화물 또는 산화물층에 삽입된 리튬을 추출하는 이온 교환 추출 기술 개발하였다.
기타
용매를 사용해 희석시킨 물에서 리튬을 회수하는 용매 추출 방식, 나노기술을 이용해 리튬을 회수하는 나노필터 추출 방식 등이 개발되었다.
재활용 동향
재활용 기술은 상용화된 제련 기술을 기반으로 하는 노하우 산업으로, 최근 해체 자동화, 회수율 향상 등 경제성 향상을 위한 연구 개발이 중점적으로 진행되고 있는 분야이다.
한국
기업 / 출연연 중심으로 사용 후 배터리 재활용 기반을 갖추어 글로벌 경쟁력을 확보하고 있으나, 향후 이슈가 될 팩 해체 자동화, LFP 배터리 재활용, 저가 유용자원 회수 등에 대한 기술 개발은 아직 미미한 수준으로 진행되고 있다.
중국
현재 관련 업계에서 사용 후 배터리 세계 1위 시장이며, 배터리 재활용 분야에서도 압도적인 기술 경쟁력과 생산력을 확보하고 있다. 배터리 산업에서의 주도권 유지를 위해 미래 기술에 대한 투자도 활발히 진행 중이다.
유럽
주요 제련 기업을 중심으로 다수의 기업들이 사용 후 배터리 주도권 확보를 위해 다양한 사업을 추진 중이다.
미국
Li-cycle, Redwood Materials 등 스타트업 기업을 중심으로 기술력을 확보하고 있는 단계이다.
R&D 투자 동향
미국
인프라투자 및 일자리법(IIJA)에 의해 자원 탐사, 지질자원 연구기관 설비투자, 광물자원 지질 정보 구축 등에 대규모 예산을 지원하고 있다.
2026년까지 USGS 에너지 / 광물 연구시설 확장에 167백만 달러, 국가 지질&지구물리학 데이터 보존 프로그램 운영에 24백만 달러, 미국 내 자원지도 작성 및 현대화, 지역탐사 등에 320백만 달러를 지원할 예정이다.
배터리 제조 및 재활용 관련 프로그램(시설구축 중심)에 30억 달러를 투자하고 재사용 및
재활용 R&D에도 2억 달러를 지원할 예정이다.
EU
역내 CRM 정보 구축 및 생산 확대를 위해 스마트 탐사기술에 투자하고 있다.
기초 지질, 해양지질, 광물자원 등 다양한 주제에 대해 범유럽 맵핑 정보와 레이어드 맵, 3D 지질 모델용 데이터베이스를 제공하고 있다.
공동 관심 분야 중요 프로젝트(IPCEI)의 배터리 공급망 프로그램을 통해 배터리 핵심 광물
탐사에 대한 지원을 추진하고 있다.
Horizon 2020을 통해 친환경 기술 개발 및 현장 실증, 심부탐사 및 심부채굴을 위한 스마트기술, 해저자원을 위한 로봇 기술 등에 투자하였다. 후속 사업인 Horizon Europe(’21-’27)을 통해 심부 부존 CRM 탐사 및 지속 가능한 탈탄소 채굴 기술, 정·제련 등의 분야에 투자할 예정이다.
캐나다
핵심 광물 탐사 활동 유인 및 선광 / 제련 등 상류 및 중류 기술 개발과 재활용 기술 개발에 집중 지원하고 있다.
캐나다 핵심 광물 전략에서는 정책 목표 달성을 위해 핵심 광물 탐사부터 정 / 제련, 재활용까지 전방위적 R&D 투자 계획을 발표했다.
국내 R&D 동향
탐사 및 정련 / 제련 사업 동향
산업부를 중심으로 다양한 광물 탐사 및 정 / 제련 관련 R&D사업이 추진되고 있으며, 이차전지 핵심 광물의 경우 세부 과제 3개를 통해 R&D가 추진되고 있다.
재활용 분야에서의 동향
사용 후 배터리 재활용 및 기반 기술에 대한 우리나라의 정부 투자는 최근 4년 간 약 593억원으로, 연평균 약 148억원 규모이다. 최근 사용후 배터리 산업 육성에 대한 필요성이 급증하면서, 정부의 관련 R&D 예산이 급증하고 있다. 부처별 예산으로 살펴보면, 산업부 및 중기부를 중심으로 관련 분야 연구가 추진 중이다. 사용후 배터리 전처리 소관부처인 환경부의 연구 집행은 아직 미진한 상황이다.
연구개발 단계별 분석 결과, 기술적으로 성숙한 사용후 배터리 산업의 특성상 기초연구는 축소, 응용/개발연구 중심으로 확대하고 있다. 수행 주체별로는 대기업 중심 산업의 파생 산업의 특성상 주로 중소기업에서 대부분의 연구개발을 진행 중인 실정이다.
기술분야별로는 기반구축, 재활용, 진단 / 평가, 운송 / 전처리 순으로 투자가 이루어진다.
