[PEDIEN] 경상북도보건환경연구원과 포항산업과학연구원 공동 연구진이 이차전지 산업에서 발생하는 고농도 염류 폐수의 생태독성을 분석하고, 이를 처리하며 유용 자원을 회수할 수 있는 전략을 제시했다.
이번 연구 결과는 환경공학과 화학공학 분야에서 영향력 지표 JCR 기준 상위 25%에 해당하는 국제학술지 ‘저널 오브 인바이런멘털 케미컬 엔지니어링’에 게재되며 그 우수성을 인정받았다.
이차전지 소재 제조 및 폐배터리 재활용 과정에서 발생하는 고염폐수는 황산나트륨과 리튬염 등 염류 농도가 매우 높은 폐수를 말한다. 이러한 폐수에는 리튬과 황산염이 고농도로 포함될 가능성이 크다.
연구진은 기존 연구 자료와 독성 정보를 종합적으로 검토했다. 리튬과 황산염이 수생 생물에 미치는 생태독성 영향을 분석하고, 주요 국가들의 고염폐수 방류 관리 현황을 파악했다. 또한 막분리, 전기화학적 처리, 증발 결정화 등 다양한 처리 기술과 유용 자원 회수 및 물 재이용 전략까지 다각도로 분석했다.
생태독성은 폐수가 수생 생물에 미치는 독성 영향을 종합적으로 평가하는 지표다. 이번 연구에서 담수생물이 해양생물보다 리튬과 황산염에 더 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 이에 연구진은 폐수 방류 수역과 대상 생물종의 특성을 고려한 맞춤형 생태독성 평가가 필수적이라고 강조했다.
폐수 내 염류 농도는 황산염이 더 높았지만, 설정 농도까지 낮추기 위한 제거율은 오히려 리튬이 더 높은 것으로 파악됐다. 따라서 연구진은 고염폐수 처리시설 설계 시 리튬 제거 성능을 최우선으로 고려해야 한다고 제안했다. 또한 막분리, 양극성막 전기투석, 증발·결정화 기술을 단계적으로 결합한 통합 처리 방식이 효과적임을 시사했다.
더불어 연구진은 처리 과정에서 발생하는 물을 재이용하고, 폐수에서 리튬과 같은 유용 자원을 회수하는 방안도 함께 검토했다. 이번 연구는 고염폐수 관리의 패러다임을 전환, 환경 오염 저감과 자원 순환이라는 두 가지 목표를 동시에 달성할 수 있는 실질적인 전략을 제시했다는 점에서 의미가 깊다.
경상북도보건환경연구원 관계자는 “이번 공동 연구 성과는 이차전지 산업의 지속가능한 발전과 지역 수질 환경 보전에 크게 기여할 것”이라며, “앞으로도 관련 연구 협력을 지속하여 지역 산업 발전을 적극 지원하겠다”고 밝혔다.
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