[경북도민일보 = 이상호기자] 　포스텍이 철강생산 과정 중에 발생하는 폐기물인 슬래그를 휴대폰·전기차의 배터리 소재로 활용할 수 있는 기술을 개발했다.
　이진우<사진> 포스텍 화학공학과 교수팀은 철강 폐기물인 슬래그를 간단한 공정을 통해 고부가가치 소재로 주목받고 있는 다공성 실리콘(Si)으로 바꾸는데 성공했다.
　이 실리콘은 기존에 사용되어 왔던 흑연전극보다 용량이 4배 이상 크고 기존 실리콘 소재에 비해 내구성도 뛰어나다.
　휴대폰, 노트북, 전기차 등에 사용되는 리튬이온전지의 전극은 보통 흑연소재를 사용하고 있는데 더욱 높은 용량을 위해서는 새로운 소재가 필요하다.
　실리콘이 차세대 소재로 눈길을 모았지만 충전이나 방전 중에 부피가 팽창해 수명이 저하되고 흑연에 비해 4배 이상 비싼 가격이 문제점으로 지적돼 왔었다.

　내구성을 향상하기 위해 다공성 구조 실리콘을 사용하는 방법이 제안되기도 했으나 고가의 원재료가 필요하거나 제조방법이 복잡했었다.
　이에 이 교수팀은 폐기물인 슬래그의 주성분 중 하나가 실리콘 산화물(SiO2)인 점에서 아이디어를 얻었다.
　슬래그에서 실리콘 산화물을 제외한 다른 성분은 쉽게 제거되는데 이 과정에서 자연스럽게 수 나노미터의 기공이 생기고 마그네슘 환원 공정을 함께 진행해 1g당 수백 평방미터의 넓은 표면적을 갖는 다공성 실리콘을 만들었다.
　이 실리콘을 리튬이온전지의 음극으로 만들면 다른 실리콘에 비해 수명과 용량이 뛰어나고 충전과 방전속도도 더욱 빨라지는 것으로 확인됐다.
　이진우 교수는 “산업 폐기물을 효율적으로 처리하면서 스마트기기의 활용과 전기차의 부상으로 더욱 부가가치가 높아지고 있는 배터리 소재를 저가로 개발할 수 있는 기술”이라며 “후속연구를 통해 리튬이온전지 음극소재의 원천 기술을 확보하면 이를 통해 고수익 창출에도 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.