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역경을 딛고 쾌거를 이룬 포스코 리튬사업

역경을 딛고 쾌거를 이룬 포스코 리튬사업

2017/02/14
리튬 원소 기호 lithium 3 LI 6,941
△이미지 출처 – 플리커

포스코는 지난 2010년 화학반응을 이용한 리튬 직접 추출 기술을 세계 최초로 개발에 착수한 이래 지난 2013년 시험 생산을 완료했고, 마침내 개발 착수 7년 만에 상용화에 성공했습니다. 포스코의 쾌거는 그간의 역경을 딛고 해외 수입에만 전량 의존하던 탄산리튬을 포스코 고유의 기술로 국내 최초 상용화했다는 점에서 의미가 큰데요.

지난 2009년 볼리비아 정부와 한국광물자원공사는 MOU를 맺었습니다. 이에 따라 양측은 양극재 제조를 위한 시험설비를 짓기로 하고, 포스코도 이 사업의 참여를 검토했습니다. 하지만 이 사업은 당시 자원 민족주의를 강하게 내세운 볼리비아 정부의 경제 기조와 계약조건 변경 요구 등으로 무산되었습니다.

지난 2014년, 포스코는 아르헨티나 포주엘로스 염호를 보유한 리떼아사의 제안으로 협력 관계를 맺기로 했습니다. 이에 따라 포스코는 리떼아사로부터 기술이전료로 150억원을 받았고, 아르헨티나 포주엘로스 염호 인근에 리튬 제조를 위한 시험설비를 짓는다는 계획을 세웠는데요. 하지만, 리떼아의 부도, 계약불이행 등으로 포스코는 협력관계를 파기했죠. 그렇지만 포스코는 기술이전료 150억 원을 확보함으로써 우수 기술력 보유가 수익창출의 첩경임을 보증받기도 했습니다.

LiCoO2 LiNi0.8Co0.2A3 Xerogel, Pilot SD LiCoO2 Lition Polymer Battery 900mAh Lition Polymer Battery 850mAh 리튬이차전지 핵심 소재기술 Materials for Lithium Secondary Battery
△이미지 출처 – 플리커

이처럼 해외에서의 리튬 상공정 추진과 함께 국내에서는 인산리튬을 탄산리튬으로 전환하는 하공정건설에 박차를 기해 오늘의 성과를 이루게 되었는데요.

국내에 준공된 공장은 염수에서 추출한 인산리튬은 물론, 폐이차전지로부터의 인산리튬에서도 탄산리튬을 제조할 수 있게 되어 재활용/환경 측면에서도 큰 의의가 있습니다.

리튬 상업생산은 권오준 회장 1기 경영에서 ‘철강 본원의 경쟁력 강화’라는 소기의 성과를 낸 권 회장이 미래 먹거리 사업을 추진하는 2기 경영의 시동을 건 사업이라는 점에서 의미가 있는데요.

권 회장은 연임에 성공한 직후 “비철강 생산력을 획기적으로 강화하겠다”고 밝힌 바 있습니다. 이에 따라 포스코는 올해 연결기준 투자비를 지난해보다 1조 원 늘린다고 밝혔으며, 이중 4천억 원을 비철강, 신사업 등 미래 먹거리 찾기에 집중한다고 밝혔었죠.

리튬사업은 권 회장이 포항산업과학연구원(RIST) 원장으로 재임할 때부터 포스코의 신성장 사업을 직접 구상한 것으로 알려졌는데요. 권 회장이 RIST원장으로 재임하던 2010년 포스코는 국토해양부, 한국지질자연구원 등과 협정을 맺고 염수에서 리튬을 뽑아내는 기술 상용화 작업을 시작했습니다.

권회장은 서울대 금속공학과와 미국 피츠버그 대학원 금속공학과를 졸업하고 포스코에서 기술연구소장, RIST원장, 기술총괄장 등을 거쳤습니다. 권 회장은 포스코의 대표 기술인 ‘파이넥스 공법’을 상용화하는 데 주도적인 역할을 했을 뿐만 아니라, 기가스틸 등 월드프리미엄 제품과 리튬을 직접 추출하는 신기술 등도 개발했습니다.

이 덕분에 그는 장영실상(1996년), 기술경영인상(2013년), 대한민국 최고 과학기술인상(2016) 등을 수상하기도 했죠.

권 회장은 “기술로 돈을 버는 회사를 만들어야 한다”며 “앞으로 30년간 포스코를 먹여 살릴 최고 기술을 찾겠다”고 임직원들을 격려해 왔습니다.

포스코는 염호에서 인산리튬을 추출한 후 탄산리튬으로 전환하는 포스코만의 독자적인 공법을 구현해 리튬 상업생산을 확대해 나간다는 계획인데요. 2020년까지 4만 톤 정도로 될 것으로 전망되는 국내 리튬 수요에 맞춰 포스코는 고유 기술을 통한 리튬 생산을 확대한다는 것입니다. 이를 위해 포스코는 다방면의 협력관계를 구상 중인데요. 7일 준공한 연산 2500톤 규모의 리튬 생산공장은 본격적인 리튬 상업화의 첫발이라고 할 수 있습니다.

포스코는 그동안 리튬 추출 관련 100여 건 이상의 국내 및 해외 특허를 출원해 기술경쟁력을 높여왔는데요. 연간 2500톤 생산시 약 300억 원의 리튬 수입대체 효과(향후 4만톤 생산시 리튬 수입 대체효과는 5천억원)로 국내산업 발전에도 기여할 전망이며, 삼성, LG 등 국내 기업들 간의 모범적인 협력 사례가 될 전망입니다. 2차 폐전지를 자원으로 자원재활용이라는 측면에서도 의미가 있습니다.

시장조사업체인 맥쿼리 리서치는 “2020년이면 전 세계 리튬 수요가 26만톤을 넘길 것으로 예상되지만, 공급은 24만톤에도 미치지 못해 가격은 더 오를 것이다”라고 전망했습니다.

※ 리튬사업 주요 추진 경과

  • 2010년 : 화학 반응을 이용한 리튬 직접 추출 기술 세계 최초 개발 착수
  • 2011년 : 포항산업과학연구원(RIST) 시험 생산설비 구축 및 가동(연산 Capa : 2톤)

→ 핵심 단위기술 개발

  • 2013년 : 칠레 Maricunga염호 시험 생산 완료(연산 Capa : 20톤)

→ 연속공정 검증

  • 2015년 : 아르헨티나 Cauchari 염호 시험 생산 완료(연산 Capa : 200톤)

→ 양산성 및 품질 검증

  • 2016년 : 국내 광양제철소 內 리튬화합물 Plant 구축 (연산 Capa : 2,500톤)

→ ’17년 Plant 본격 가동을 통한 상용화 제품 생산 계획

 

○ 국내 배터리용 탄산리튬 시장규모

국내 탄산리튬 시장은 2차전지 수요 급증에 따라 지속적으로 성장하였으나 전량 수입에 의존하고 있습니다.

(단위: 톤)

2010년

2011년

2012년

2013년

2014년

2015년

2020년(전망)

7,449

11,106

13,377

12,891

14,981

20,000

40,000~50,000

*출처: 한국무역협회

○ 전세계 배터리용 탄산리튬 수요

  • 2002년 : 6천톤
  • 2015년 : 6만6천톤
  • 2025년 : 18만톤

 

 

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