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How a new extraction process could unlock the world’s lithium

“욕실 유리 크림에서 착안”…MIT 연구진, 저비용·저탄소 리튬 추출 기술 개발

MIT 연구진이 약한 산을 활용한 저비용·저탄소 리튬 추출 기술을 개발한 뒤 스타트업을 설립해 상용화를 추진하고 있다.
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MIT 연구진이 욕실 유리 에칭 크림에서 영감을 받아, 리튬을 더 싸고 친환경적으로 뽑아내는 새로운 방법을 개발했습니다. 기존에는 리튬을 얻기 위해 광석을 매우 높은 온도로 가열하거나 위험한 화학물질을 써야 했지만, 새 기술은 약한 산을 사용해 약 95도의 낮은 온도에서 리튬을 추출할 수 있습니다. 리튬뿐 아니라 알루미나와 실리카 같은 유용한 물질도 함께 얻을 수 있어 광석을 남김없이 활용할 수 있습니다. 연구진은 리튬 1톤당 약 905만 원 이하의 비용으로 생산이 가능할 것으로 보고 있으며, 스타트업 록 제로를 설립해 2027년부터 시설 가동을 목표로 하고 있습니다. 다만 리튬 가격의 큰 변동성과 기존 대형 업체들과의 경쟁이 넘어야 할 과제로 남아 있습니다.

왜 중요한가요?

리튬은 전기차와 에너지 저장장치에 꼭 필요한 핵심 원료인데, 이 기술이 상용화되면 배터리 가격이 낮아지고 탄소 배출도 줄어들어 전기차 보급과 친환경 에너지 전환이 더 빨라질 수 있습니다.

주요 용어 설명
스포듀민 (Spodumene)

리튬이 들어 있는 대표적인 광물입니다. 리튬을 얻기 위해 가장 많이 채굴되는 돌이라고 생각하면 됩니다. 보통 이 광물을 매우 높은 온도로 가열해야 리튬을 꺼낼 수 있지만, 새 기술은 이 과정을 생략할 수 있습니다.

규산염 광물 (Silicate Minerals)

규소와 산소가 결합한 구조를 가진 광물로, 지구 껍질의 대부분을 차지합니다. 우리 주변의 모래, 유리, 돌 대부분이 규산염으로 이루어져 있다고 보면 됩니다. 이번 기술은 이 규산염 광물을 녹여서 그 안에 있는 유용한 성분을 꺼내는 방식입니다.

플루오린화암모늄 (Ammonium Fluoride)

유리 표면에 무늬를 새기는 공예용 크림에 들어 있는 약한 산성 물질입니다. 위험한 불산 대신 이 물질을 사용하면 안전하게 광물을 녹일 수 있습니다. 일반 공예용품점에서도 살 수 있을 만큼 비교적 안전한 화학물질입니다.

경암 채굴 (Hard-Rock Mining)

단단한 암석을 폭파하고 깨뜨려서 그 안에 있는 광물을 얻는 전통적인 채굴 방식입니다. 마치 큰 바위를 부숴서 안에 숨겨진 보석을 찾는 것과 비슷합니다. 에너지가 많이 들고 환경 오염도 심해서 개선이 필요한 방식입니다.

상변화 (Phase Change)

물질이 열이나 압력에 의해 같은 성분이지만 다른 구조로 바뀌는 현상입니다. 물이 얼음이 되거나 수증기가 되는 것처럼, 광물도 고온에서 가열하면 내부 구조가 변하면서 리튬을 꺼내기 쉬운 형태로 바뀝니다.

⚡ Claude AI가 독자를 위해 자동 생성한 요약입니다. 원문을 함께 읽어보세요.

전기차와 에너지 저장 시스템에 사용되는 리튬이온 배터리의 핵심 원료인 리튬을 더 저렴하고 친환경적으로 추출할 수 있는 새로운 기술이 개발됐다. 이번 연구 결과는 5월 29일(현지시간) 학술지 〈사이언스(Science)〉에 게재됐으며, 연구진은 관련 기술의 상용화를 위해 스타트업 록 제로(Rock Zero)를 설립하고 사업화를 추진 중이다.

이번 연구의 공동 저자인 예트밍 치앙(Yet-Ming Chiang) MIT 교수는 “이 기술을 대규모로 적용하면 전 세계에서 가장 저렴한 리튬 조달 방식이 될 것”이라고 말했다. 치앙은 기후기술 기업인 폼 에너지(Form Energy)와 애디스 에너지(Addis Energy) 등을 설립한 연쇄 창업가이기도 하다.

현재 리튬을 가장 경제적으로 확보하는 방법은 염수(brine)에서 추출하는 방식이다. 이는 수천 년에 걸쳐 암석에서 녹아 나온 리튬이 축적된 고염도 지하수를 활용하는 기술이다. 하지만 적용 가능한 지역이 제한적이며 대규모 증발지를 조성하기 위해 막대한 면적의 토지가 필요하다. 반면 더 널리 사용되는 경암(hard-rock) 채굴 방식은 대규모 광석층을 폭파한 뒤 고온에서 가공하고 위험한 화학물질로 처리해야 한다.

연구진이 개발한 새로운 공정은 반응성이 낮은 규산염 광물을 약한 산으로 용해하는 방식이다. 이를 통해 리튬뿐 아니라 알루미나와 실리카 등 산업적으로 가치가 있는 다른 물질도 함께 회수할 수 있다.

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