우리 에너지환경지구화학 연구실은 최근 개최된 한국자원리싸이클링학회 제63학술발표회와 추계자원연합학술대회에 참가하여 다양한 연구 성과를 발표했습니다. 이번 학회 참가를 통해 폐배터리 및 폐자원에서의 금속 회수, 공융용매 기반 희토류 회수, 전기화학적 리튬 회수 등 지속가능한 자원순환 기술에 대한 연구 결과를 공유하며 학문적 교류의 폭을 넓혔습니다.

먼저, 한국자원리싸이클링학회에서는 이용우 석사과정생이 단가 양이온 교환막을 이용한 전기화학적 LMO/AC 시스템의 리튬 회수 선택성 향상에 대해 구두 발표를 진행했습니다. 폐배터리 침출수에는 리튬과 함께 다가 양이온이 고농도로 존재하여 선택성이 저하되는 문제가 있는데, 본 연구에서는 단가 양이온 교환막을 적용해 다가 이온을 효과적으로 차단함으로써 리튬 회수량, 선택도, 에너지 효율을 동시에 향상시켰습니다. 또한 전압(0.6–1.4 V) 및 작동 시간(10–60분)에 따른 회수 성능을 체계적으로 분석하고 실제 폐배터리 침출수 조건에 적용하여 공정의 산업적 적용 가능성을 확인했습니다.



오마이마 석과정생은 포스터 발표를 통해 폐 NdFeB 자석에서의 네오디뮴(Nd) 회수에 대한 공융용매의 점도 제어 영향을 다뤘습니다. 본 연구는 choline chloride와 lactic acid 기반의 공융용매(Deep eutectic solvent, DES)를 사용하여 희토류 원소의 회수 효율을 최적화하는 것을 목표로 하였습니다. 공융용매의 높은 점도 문제를 해결하기 위해 물, 에탄올, 에틸렌 글라이콜 등의 첨가제를 도입하여 용매의 분자 이동성을 높이고 Nd 침출 효율 및 철(Fe) 대비 높은 선택성을 유지했습니다. 또한 첨가제가 DES 내 수소결합 네트워크를 조절하여 용매의 안정성을 높이고 부반응을 억제하는 역할을 함을 확인했습니다.



이어 열린 추계자원연합학술대회에서는 이민경 박사과정생이 프러시안 블루 유사체(PBA) 전극을 활용한 전기화학적 리튬 회수에 관한 구두 발표를 진행했습니다. 본 연구는 전통적인 LiMn₂O₄(LMO) 전극과 비교하여 PBA 전극의 성능과 경제성을 분석하였으며, PBA 전극이 낮은 전위에서 높은 리튬 선택성과 에너지 효율을 보이는 동시에 제조 비용이 낮고 공정 단순성이 뛰어남을 확인했습니다. 이 연구는 발표 우수상을 수상했습니다.



또한 장건희 석사과정생은 알칼리 퓨전이 석탄재 속 희토류 침출에 미치는 영향을 주제로 구두 발표를 진행했습니다. 강원도 강릉 삼척 CFBC 화력발전소에서 발생한 비산재를 대상으로 한 연구에서, 알칼리 퓨전 후 수침출 과정을 통해 규소, 알루미늄, 철, 칼슘 등 불순물이 제거되어 질량이 55% 감소했으며, 이어진 염산 침출 단계에서는 희토류 원소 6종의 평균 침출율이 기존 31.9%에서 78.6%로 크게 증가했습니다. 이는 실리케이트 분해와 비표면적 증가에 따른 효과로 분석되었습니다.



이번 학회 참가를 통해 우리 연구실은 자원순환 및 금속회수 분야의 최신 연구 동향을 공유하고, 다양한 응용 기술의 산업적 가능성을 모색하는 뜻깊은 기회를 가졌습니다. 앞으로도 지속가능한 자원 활용을 위한 연구를 이어갈 예정입니다.