다시 뜨는 '도시광산'…배터리 리사이클, 공급망 안정화 열쇠로

전기차·ESS 확산에 폐배터리 배출 급증 전망
엘앤에프, LFP·NCM 아우르는 폐쇄형 순환망 추진
중국 의존 낮추고 소재 공급 안정성 확보 기대

엘앤에프와 CIS케미칼이 최근 배터리 재활용을 위한 업무협약을 체결했다. 엘앤에프 제공

폐배터리에서 리튬·니켈·코발트 등 핵심 광물을 회수하는 2차전지 리사이클 사업이 다시 주목받고 있다. 이전에는 폐기물 처리나 환경 규제 대응이 목적이었지만, 최근에는 중국 의존도가 높은 핵심 원료 공급망을 보완하는 전략으로 재평가되고 있다.

25일 업계에 따르면 2013년 국내 사용화가 시작된 전기차 배터리 수명 종료 시점으로 추정되는 2030년을 기점으로 폐배터리 배출량이 급격히 늘어날 것으로 전망된다. 기획재정부는 국내 폐배터리 배출량이 지난해 기준 8천321개에서 오는 2030년 10만7천500개로 13배 가까이 급증할 것으로 내다봤다. 글로벌 폐배터리 배터리 시장도 2030년 187GWh, 55억5천800만달러 규모로 성장할 것으로 추산된다.

대구를 대표하는 배터리 소재 기업인 엘앤에프도 시장 변화 대응에 속도를 높이고 있다. 회사는 이달 초 CIS케미칼과 LFP(리튬·인산·철)·NCM(니켈·코발트·망간) 배터리 리사이클링 협력을 위한 업무협약을 체결하고, 양극재 생산부터 배터리 회수, 원료 재투입까지 연결하는 국내 순환경제 시스템 구축에 나섰다.

양사는 재활용 원료 공동 확보, 전주기 기술 협력, 재활용 최종재 공급 및 품질·적용성 검증, 폐쇄형 공급망 기반 사업화와 ESG 공동 추진 등 4개 분야에서 협력한다. 엘앤에프 자회사 JHC가 폐배터리 전처리를 통해 블랙매스를 공급하고, CIS케미칼이 후처리로 핵심 원료를 회수한 뒤 이를 다시 엘앤에프 양극재 생산에 활용하는 구조를 완성한다는 구상이다.

특히 국내 양산을 앞둔 LFP 배터리도 리사이클 사업 대상이 포함됐다. 그동안 LFP는 NCM에 비해 재활용 경제성이 낮다는 평가를 받았다. 또 국내 생산 기반도 제한적인 탓에 리사이클 사업에서 제외됐다.

하지만 인공지능(AI) 인프라 확대와 맞물린 ESS(에너지 저장 장치) 수요 증대, 보급형 전기차 확산으로 LFP 사용량이 늘면서 상황이 변했다. 또 리튬 회수와 직접 재생 기술이 고도화되기 시작했다. 단순히 비싼 금속을 뽑아내는 방식이 아니라, 회수 원료를 다시 양극재 생산에 투입하는 순환 구조 소재사의 경쟁력을 높이는 요소가 된 것.

국내 배터리 업계는 리사이클 사업이 미래 성장축이 될 것으로 보고 있다. 에코프로는 올해 1분기 주주총회에서 리사이클 기술 고도화를 통해 배터리 전 생애주기를 통합 관리한다는 청사진을 제시했다. 삼원계 배터리의 경우 리사이클을 통해 니켈·코발트·망간 등 주요 광물을 회수한다는 전략이다. 포스코그룹도 SK온과 오는 2028년까지 최대 2만5천t 규모의 리튬 장기공급 계약을 체결하며, 리사이클링 자회사인 포스코HY클린메탈을 활용한 폐배터리 재활용 협력 방안도 검토 중이다.

업계 관계자는 "배터리 소재 산업이 원료 수급 불안과 통상 규제 변화로 재편되고 있다. 폐배터리와 공정 스크랩을 안정적으로 확보하고, 전처리·후처리·소재 재투입까지 연결하는 리사이클 사업이 향후 배터리 소재 업계의 원가 경쟁력을 높이고 공급 안정성을 동시에 확보하는 대안이 될 것"이라고 했다.