‘친환경 강자’ SK에코플랜트,한수원과 전해질 국산화 앞장 [건설사, 공기업을 만나다 ④]

[한국금융신문 장호성 기자] 원전·인프라를 비롯한 대규모 국가 기간사업부터 해외건설 원팀 코리아, ESG 관련 협력에 이르기까지, 전반적인 업황 악화을 해소하기 위한 건설업계와 정부의 초당적인 민관협력은 날로 다양해지고 있다. 본 기획을 통해 민간 건설사와 공기업들의 협력 사례와 진행 경과, 이로 인한 대표적인 성과에 어떤 것들이 있는지 알아본다. <편집자 주>

친환경 기업으로의 변신에 완벽하게 성공한 SK에코플랜트는 각종 환경사업에 있어 모범적인 민관협력 사례를 다수 이뤄냈다.

올해 SK에코플랜트는 고체산화물연료전지(SOFC: Solid Oxide Fuel Cell) 부품 국산화에 매진해 온 결과 유의미한 성과를 냈다. 국내 강소기업과 협력해 연료전지 핵심부품인 셀을 구성하는 전해질(電解質) 소재 국산화에 성공한 것이다.
SK에코플랜트는 지난 4일 부산 벡스코(BEXCO)에서 산업통상자원부 주관으로 열린 ‘2024 대한민국 에너지대전’에서 한국수력원자력, 블룸에너지, 블룸SK퓨얼셀 및 국산화 참여 강소기업과 함께 SOFC 핵심 부품 중 하나인 전해질의 원재료(Electrolyte Key Raw Material)와 파우더(Electrolyte Intermediate Powder)의 국산화에 성공했다고 밝혔다.

4개사는 지난 2021년 대한민국 에너지대전 당시 4자간 업무협약을 체결하고 SOFC 핵심 부품의 국산화 및 국내 생산을 위해 뛰어난 제조 역량을 갖춘 국내 강소기업들을 육성해 왔다. 기술검토 및 시제품 제작 지원, 제품 검증을 비롯해 국산화 및 국내외 적용 지원도 이뤄졌다.

전해질은 양극재, 음극재와 함께 연료전지 핵심 부품인 셀을 구성하는 소재 중 하나다. 셀에서 수소와 산소가 결합하면 화학반응이 일어나면서 이온이 발생하는데, 전해질이 이 이온의 이동을 도와 전기를 생산할 수 있게 한다. SOFC 전력 생산 효율에도 직접적인 영향을 미친다.

광물기반 신소재 개발 관련 강소기업인 KV머티리얼즈는 전해질 원재료와 원재료를 전해질로 제조하기 전 중간 형태의 분말인 파우더의 국산화에 성공했다. 전해질 원재료는 전해질을 제조하는 데 필요한 기본 원료로, 이를 기반으로 전해질 제조 전 중간형태의 분말인 파우더를 만든다. KV머티리얼즈는 블룸에너지와 긴밀한 협력으로 파우더의 순도 및 품질 수준을 달성, 해외 수출에도 성공했다.

전해질 완성품 및 기판(지지체) 국산화도 눈앞이다. 소재 부품 전문기업 아모센스는 KV머티리얼즈가 개발한 원재료 및 파우더를 이용한 전해질 기판 제작 및 평가에 돌입했다. 이르면 내년 상반기 국산화 완료가 예상된다. SOFC 핵심 소재 중 하나인 전해질 국산화를 초석으로 다른 부품이나 소재의 국산화 노력에도 탄력이 붙을 전망이다.
고효율 공기공급장치 전문기업 티앤이코리아는 SOFC 시스템 내부의 온도를 조절해 과열이나 손상을 막는 산소공급 송풍장치(Air Blower) 국산화를 완료, 수출 계약을 앞두고 있다. 기술사양이 더 높은 연료공급 송풍장치(Fuel Blower) 국산화도 내년 말 성과가 기대된다.

SK에코플랜트는 블룸에너지와 SOFC 부품 국산화 및 부품 제조사 발굴, 육성을 지속할 방침이다.

이미 지난해 하반기부터 SOFC 전체 모듈의 부품을 블룸SK퓨얼셀 구미 공장에서 직접 조달, 조립해 최종 완제품 생산을 시작했다. 내년까지 핵심설비 및 원자재 가공 등 총 39개 주요 품목에 대한 국산화를 목표로 국내 협력기업과 블룸에너지 간 기술협력도 추진 중이다.

지난 3월에는 환경부와 손잡고 국내 폐배터리 재생원료 인증체계 구축에 나서기도 했다. 해당 사업은 글로벌 폐배터리 재활용 의무화 흐름에 대비하고 산업 활성화를 촉진하고자 마련됐다. 전기차 배터리의 재생원료 사용 인증체계를 구축해 향후 국내 배터리 제조사 및 재활용사의 수출입 지원을 목표로 한다.

해당 협약 이후 재활용 기업 및 환경공단 등 민관은 협의체를 구성해 과제 수행에 힘을 모으기로 했다. SK에코플랜트 등 재활용 기업은 폐배터리에서 재생원료를 생산하고 인증체계 구체화 작업에 적극 참여할 방침이다. 환경부는 협의체를 운영하며 제도 마련을 위한 행정적·제도적 지원에 나선다. 한국환경공단은 연구 용역을 추진하고 올바로 등 기존 폐기물관리 시스템을 활용한 인증체계 검토를 맡맡는다.

세계적으로 배터리 생산 시 재생원료 사용 의무화가 강화되는 추세다.

최근 유럽연합(EU)은 배터리법을 시행하며 2031년부터 배터리 생산 시 재활용 원재료를 최소 비중을 니켈 6%, 코발트 16%, 납 85%, 리튬 6% 등으로 규정했다. 미국은 인플레이션감축법(IRA)을 통해 미국 또는 미국과 자유무역협정(FTA)을 체결한 국가에서 재활용한 배터리 핵심광물 사용 비율을 충족해야 전기차에 대한 세제 혜택을 받을 수 있도록 했다.

이번 사업 참여로 SK에코플랜트가 국내 대표 폐배터리 재활용 기업으로서 인정 받았다는 평가다. SK에코플랜트는 지난해 폐배터리 재활용에 필요한 금속추출, 완전방전, 폐수저감 등 4대 핵심기술을 확보했으며, 전자폐기물 분야에서 글로벌 최다 거점을 보유한 SK 테스(SK tes)를 자회사로 두고 있다.

SK에코플랜트의 폐배터리 시장 공략은 해외에서도 빛을 발하고 있다.

SK테스는 올해 서유럽에 전략적 거점을 추가 확보하며 폐배터리 재활용 분야 글로벌 시장 경쟁력 강화에 매진하고 있다.

지난 9월 SK테스는 유럽 최대 무역항이자 유럽 배터리 산업의 핵심 요충지인 네덜란드 로테르담에 폐배터리 재활용 전처리 공장을 준공했다.

이번 프로젝트는 SK테스의 서유럽 내 폐배터리 재활용 전처리 시설 확보를 위해 총 2단계로 나눠 진행된다. 이번에 준공된 1단계 전처리 공장은 네덜란드 로테르담시 로테르담 항만 지구 내 위치해 있으며, 연면적 1만㎡로 SK테스가 보유한 폐배터리 재활용 공장 중 최대 규모다. 연간 전기차 4만대 분량의 배터리 재활용 처리가 가능하며, 연 최대 1만톤의 블랙매스(Black mass)를 생산할 수 있다. 인근에 추가로 2단계 전처리 공장 건설을 추진 중이며, 2025년말 준공 시 연간 총 2만5000톤의 블랙매스를 생산할 수 있게 된다.

블랙매스는 폐배터리를 수거, 방전시킨 뒤 해체·분쇄해 만든 검은 가루 형태의 중간 가공품이다. 블랙매스에서 후처리 공정을 거치면 리튬, 코발트, 니켈 등 배터리 생산에 필수적인 희소금속을 뽑아낼 수 있다.

이 전처리 공장을 통해 유럽 지역 등에서 수거된 스크랩(배터리 제조공정에서 발생하는 불량품), 수명을 다한 전기차 폐배터리, 리콜 배터리 물량 등을 물리적으로 안전하게 분해·파쇄하고 배터리 원료 추출 전단계인 블랙매스까지 추출할 수 있다.

SK테스는 이번 네덜란드 로테르담 폐배터리 재활용 공장을 전략적 거점으로 삼아 폐배터리 및 스크랩 물량을 확보한다는 방침이다. 이미 다수의 글로벌 자동차 업체의 전기차 배터리가 네덜란드 공장으로 반입돼 방전·분해 등 전처리 작업을 진행 중이다. 올해 4분기에는 글로벌 유수의 자동차 업체와 전기차 배터리 재활용 전주기 서비스를 제공하는 중장기 계약도 체결할 예정이다.

장호성 한국금융신문 기자 hs6776@fntimes.com