플라스마 기술로 리튬 추출 효율 높인다

핵융합연, 3배 효율 확인…새 가능성 제시

리튬 추출 과정 [한국핵융합에너지연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 정찬욱 기자 = 한국핵융합에너지연구원은 플라스마 기술연구소 김지훈·양종근 박사 연구팀이 중요 광물 자원 중 하나인 리튬 추출 과정에 이산화탄소(CO2) 마이크로파 플라스마 기술을 적용, 기존 추출 방식보다 3배 많은 리튬을 추출하는 데 성공했다고 31일 밝혔다.

리튬은 리튬이 포함된 염수(鹽水)에 탄산나트륨(Na2CO3)을 혼합해 리튬과 이산화탄소가 결합한 탄산리튬(Li2CO3)으로 추출한다.

이 방식은 추출된 탄산리튬에 섞인 나트륨 불순물을 제거해야 하는 추가 공정이 필요하다.

염수에 탄산나트륨 대신 이산화탄소 가스를 주입하는 추출 방식이 대안으로 활용되고 있지만, 이 또한 염소와 리튬이 결합한 리튬 염이 존재하는 염수에서는 추출률이 낮다는 문제가 있다.

연구팀은 이산화탄소를 이용하는 방식의 효율을 높이기 위해 이산화탄소를 이온화해 플라스마 상태로 처리하는 이산화탄소 마이크로파 플라스마 기술을 활용했다.

그 결과 약 3배가량 높은 추출 효율을 보이는 것을 확인했다.

이산화탄소 가스를 직접 주입하는 방식의 리튬 추출률은 10.3%에 그쳤지만, 이산화탄소 플라스마 처리 실험에서는 효율이 월등히 높은 27.87%에 달했다.

연구팀은 현재 리튬 추출이 이뤄지는 염호(鹽湖)보다 리튬 농도가 낮은 바닷물에서도 효율적으로 리튬을 추출할 수 있는 기술개발을 위한 새로운 접근 방식이 될 수 있을 것으로 기대한다.

양종근 박사는 "리튬을 추출하는 과정에 플라스마 기술을 적용, 기존 방식보다 개선된 추출 효율을 확인한 것은 이번이 처음"이라고 설명했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 'DESALINATION'에 실렸다.

jchu2000@yna.co.kr

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