이 기사는 2025년 04월 07일 16시20분 thebell에 표출된 기사입니다

코스모화학은 이차전지 폐배터리 리사이클 사업을 신사업으로 낙점했다. 이전까지는 코발트 원광석으로부터 코발트를 추출해 이차전지 양극재의 주원료인 황산코발트를 생산하는 사업을 영위해 오다가 포트폴리오 다각화를 위해 리사이클 사업에 뛰어들었다.

더벨은 지난 4일 코스모화학의 리사이클 공장을 직접 방문해 제품 생산 과정을 들여다봤다. 신공장은 울산광역시 울주군 온산읍에 위치하고 있다. 코스모화학은 2021년 폐배터리 리사이클 연구개발을 마치고 같은 해 공장 설계와 공사에 돌입했다. 공장 설비는 전부 자체 기술력을 활용해 설계했다.

지난 2023년 준공 후 지난해 초부터 본격적으로 제품을 생산해 고객사에 공급하고 있다. 기존 사업인 황산코발트 제련사업을 통해 쌓은 원료사용 기술을 활용해 배터리공정 불량 스크랩, 폐배터리 블랙파우더 등을 원료로 황산코발트를 생산하고 있다. 2개 사업부문 중 전지사업부에서 투자를 전담하고 있다.

공장은 3교대로 운영하고 있었다. 연간 캐파는 니켈 2000톤, 코발트 800톤, 탄산리튬 1000통 등 총 3800톤으로 현재 가동률은 50% 수준이다. 최근 전기차 캐즘(Chasm·일시적 수요 정체) 여파로 생산량이 일시적으로 감소하긴 했으나 향후 시장이 커질 것에 대비해 신공장 인근에 증설에 필요한 부지는 확보해 둔 상황이다.

스크랩, 블랙파우더 등의 원료는 주로 해외에서 수입하고 있다. 리튬이 있는 원료는 환원 작업을 거쳐 슬러리(slurry)로 만든다. 리튬이 없는 니켈과 코발트의 경우 탱크로 바로 투입해 물과 함께 슬러리 형태로 만들어 옆 건물로 이동시킨다.

이후 해당 공정을 거친 원료들을 대상으로 침출 공정을 진행한다. 니켈, 코발트, 망간 등이 황산화 과정을 거쳐 황산니켈, 황산코발트, 황산망간으로 만들어진다. 녹지 않는 물질은 필터프레스를 통해 여과시키고 용매 추출 단계로 넘어가기 전 중화 작업으로 일정하게 pH를 조정한다.

다음으로 이동한 건물 1층에는 pH 조정을 거친 액체 저장 탱크들이 자리하고 있었다. 2층에서 용매 추출을 포함한 주요 작업들이 이뤄졌다. 코스모화학의 용매 추출 공정은 크게 4단계로 나뉘어 있다. 우선 불순물을 제거한 뒤 코발트를 추출한다. 이후 마그네슘을 제거한 뒤 마지막으로 니켈을 추출한다.

2층에 위치한 세틀러(settler)에서는 상이 두 부분으로 나뉜다. 한쪽에는 물에 각종 염들이 녹아 있고 다른 한쪽에는 오가닉이 위치한다. 여기에 추출제를 넣으면 특정 금속이 오가닉 상으로 이동하는데 코스모화학은 이를 활용해 원하는 물질을 추출한다. 이후 불필요한 물질은 세척 과정을 통해 제거한다.

마지막으로 여기에 각종 산을 떨어뜨려 위에 있던 금속 물질을 수상으로 내려보내는 스트리핑(stripping) 과정을 거쳐 제품을 생산한다. 최종 제품은 업체의 요청에 따라 크게 고상과 액상 두 가지 형태로 만들어 공급하고 있다. 상대적으로 운반비가 낮은 고상 제품의 수요가 더 커 최근 액상 제품을 고상 제품으로 만드는 설비를 증설 중이다.

공장 내부 한쪽에는 니켈 2000톤 추가 생산이 가능한 설비가 들어설 공간이 남아 있었다. 코스모화학은 우선 기존 설비의 가동률을 높이는 데 집중하며 향후 이차전지 시장 상황에 따라 증설 시점을 확정할 계획이다. 최종적으로 증설이 완료되면 신공장 캐파는 니켈 9000톤, 리튬 3500톤, 코발트 2800톤으로 확대될 예정이다.

코스모화학 관계자는 "수십 년간 광석에서 금속을 추출하는 사업을 영위하며 쌓은 노하우가 리사이클 사업을 진행할 때 굉장히 많은 도움이 되고 있다"며 "이차전지 시장의 수요를 바탕으로 추가 증설을 검토 중으로 향후 해당 사업을 코스모화학의 핵심 사업으로 키워나갈 것"이라고 밝혔다.