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지금은 전기차 전성시대! 전기차가 많이 활용되는 만큼 수명이 다한 배터리가 늘고 있어. 그래서 과학자들은 폐배터리를 재활용하는 기술을 개발하고 있지. 

최근, 우리나라 연구진이 용기 하나로 폐배터리에서 희귀 금속을 뽑아내는 데 성공했다고 해. 일리가 취재했어. 

자기소개 부탁해.  

안녕, 나는 리튬이온배터리야. 가장 가벼운 금속원소인 리튬으로 만들어져 무게가 가벼운 게 특징이지. 한 번 쓰고 버리는 건전지와는 달리 충전하며 오래 쓸 수 있어 스마트폰, 보조배터리, 전기차 등에 널리 활용되고 있어. 하지만 그만큼 폐배터리가 늘어나 골칫거리가 되고 있어. 폐배터리를 매립지나 소각장에 그냥 버리면 폭발하거나 화재가 일어날 위험이 있거든. 유독 물질이 물과 흙에 유출될 수 있어 환경 오염 문제도 있지.

폐배터리 문제를 해결할 순 없는 거야? 

5월 3일, 우리나라 기초과학연구원 연구팀은 폐배터리에서 배터리의 원료로 쓸 수 있는 금속만 쉽게 골라내는 재활용 기술을 개발했다고 발표했어. 연구팀은 물과 기름처럼 밀도가 다른 용액이 서로 섞이지 않는다는 점에 주목했어. 연구팀은 밀도가 서로 다른 용액이 3개의 층을 이루는 수평 형태의 원통 용기를 만들었어. 중간층에는 왼쪽 층과 오른쪽 층이 서로 섞이는 것을 막는 물질과 특정 금속과 결합하는 추출제가 녹아 있지. 

어떤 원리로 원하는 금속만 쏙쏙 골라내는 거야? 

배터리에는 리튬, 니켈, 코발트, 망간 등 밀도가 다른 여러 금속이 섞여 있어. 이 금속들이 섞인 용액을 용기의 오른쪽 층에 넣고 빠르게 회전시키면, 중간층에 있는 추출제가 리튬, 니켈과 결합하고 나머지 금속인 망간과 코발트는 왼쪽 층으로 분리되지. 중간층에는 두 층이 섞이는 것을 막는 물질이 있어 두 층의 형태가 무너지지 않고 유지될 수 있어. 밀도 차이를 이용해 여러 금속을 효과적으로 분리하고 재활용할 수 있는 거야. 

새 배터리를 만들 수 있는 금속을 얻어낸 거네!  

이전에도 다 쓴 배터리에서 금속을 추출하는 방법이 있었지만, 너무 복잡해 효율이 떨어진다는 한계가 있었어. 하지만 연구팀이 개발한 기술은 여러 용기를 거치지 않고도 한 번에 금속 혼합물을 분리할 수 있어 효율적이야. 기초과학연구원 바르토슈 그쥐보프스키 연구원은 “기존의 금속 분리 방법보다 추출제를 적게 넣어도 금속을 빠르게 걸러낼 수 있다”며 “배터리 외에도 다양한 금속을 분리하는 기술에 적용할 수 있다”고 말했어.