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[뉴투분석] 기술경쟁력 높이는 건설사들…특허 경쟁 치열
김성현 기자
입력 : 2023.11.20 06:00
ㅣ 수정 : 2023.11.20 06:00
SK에코플랜트, 폐배터리 핵심 '4대 기술' 특허 출원
GS건설 '제로에너지건물급' 모듈러 주택 기밀성능 확보
계룡 '스마트 안전경보장치'·두산, 복합 방수시공 방법 특허
[뉴스투데이=김성현 기자] 건설사들이 올해 하반기 들어 특허취득을 통한 기술 경쟁력을 높이고 있다.
20일 관련업계에 따르면 SK에코플랜트는 배터리의 핵심 소재인 '니켈·코발트·리튬 회수율 고도화'와 '폐수 저감'·'화재방지 고속방전' 등 폐배터리 리사이클링 전·후처리 전반에 걸친 핵심 4대 기술 내재화에 성공했다.
SK에코플랜트는 대전 한국지질자원연구원(지자연)에서 '배터리 재활용 기술 개발 선포식'을 열고 이차전지 재활용 기술 개발 성과 및 활용 로드맵을 발표했다. 폐배터리에서 용매추출 방식을 이용해 추출한 희소금속인 니켈·코발트 회수율이 97%에 달한다. 회수된 니켈·코발트의 순도도 99.9%를 웃돈다. 실제 배터리 제조에 쓰이는 광물 수준이라는 게 회사 측의 설명이다.
이번 기술은 추출제와 공정 최적화 연구를 통해 공정은 최소화하면서 회수율은 극대화했다. 회수율이 높아지면 공정이 추가돼 경제성 확보가 어려웠던 문제를 해소했다. 물질, 온도 제어 등 운영 조건이 까다로워 공정의 난이도가 매우 높은 용매추출 방식 중 업계 최고 수준의 회수율로 운영 비용은 물론 설비 투자비까지 낮출 수 있을 것으로 기대되고 있다.
주요 희소금속 중 하나인 리튬 회수율은 90%를 달성했다. 리튬은 배터리 양극재에 사용되는 주요 소재 중 하나다. 특히 산화물 형태로 바꾼 수산화리튬은 배터리 품질 향상에 중요한 역할을 한다. SK에코플랜트는 리튬 회수에 통상 사용되는 건식 방식이 아닌 용매추출 공정을 최적화함으로써 회수율을 끌어올리고 배터리에 사용되는 수산화리튬으로 생산하는 기술까지 연계한 것이 특징이다.
SK에코플랜트는 해당 4대 기술에 대한 특허를 출원했다. 확보한 기술은 파일럿 공장을 운영해 사업화를 추진한다. 이후 실증 사업을 통해 기술 완성도를 향상시키는 작업을 거쳐 2025년 준공이 예상되는 경북 경주 SK에코플랜트 폐배터리 재활용 공장에 적용하는 것이 최종 목표다.
박경일 SK에코플랜트 사장은 "폐배터리 재활용 사업에서 가장 중요한 요소인 기술력과 다수의 현지거점 확보 조건을 모두 갖췄다"며 "추진 중인 폐배터리 재활용 시설까지 조성된다면 본격적으로 SK에코플랜트의 폐배터리 재활용 밸류체인 역량이 시장에서 빛을 발하게 될 것"이라고 말했다.
GS건설은 모듈러 단독주택 전문 자회사 자이가이스트(XIGIEST)와의 자체 연구개발을 통해 모듈러 주택에 대한 국내 제로에너지주택 기밀성능기준을 충족하는 기술을 확보했다.
GS건설은 모듈러 주택의 취약점으로 지적됐던 기밀(氣密) 성능 관련 모듈 양중 방식 개선과 접합부 보완을 통해 GS건설 프리패브(Prefab)연구팀과 친환경건축연구팀이 자체 측정한 결과 국내 제로에너지건물 기밀성능기준인 1.5ACH(Air Change Per Hour) 이하를 만족하는 성능을 확보했다.
기밀성능은 건물에 바람을 불어넣어 50pa(파스칼)의 압력을 유지할 때 건물에서 발생하는 시간당 환기율(ACH)로 나타내며 기밀성능이 높을수록 값은 낮아진다. 자이가이스트는 모듈러 주택의 기밀성 확보에 핵심인 모듈간 결합 방식을 개선하기 위해 GS건설 기술개발조직 RIF Tech.(라이프텍)과 협업해 '상부인양방식'을 개발하고 특허를 출원했다.
표준화된 실내 공간을 모듈 형태로 공장 제작해 공사 현장에 설치·조립하는 모듈러 공법은 GS건설 외에도 다수의 업체가 시장을 선점하기 위해 치열한 경쟁을 펼치고 있는 것으로 알려졌다.
계룡건설은 '스마트 안전경보장치(위험지역 접근방지용 스마트 안전 경보 방법 및 장치)' 특허를 등록했다. 지난해 11월 스마트온테크와 함께 개발해 특허 출원한 '스마트 안전경보장치'는 위험원과 근로자가 일정거리 이내로 접근시 근로자에게 경보음과 음성 메시지를 보내주는 장치다.
위험원에 부착하는 송신기와 근로자가 휴대하는 수신기로 이뤄진 안전경보장치는 중장비 작업, 자재하상 작업, 추락위험지역 등 다양한 작업환경에 따른 위험 요소와 반경 설정을 통해 근로자에게 정확한 안내 설정이 가능하다.
두산건설은 롯데건설, 우미건설, 라온이엔지와 공동으로 추진한 '방수용 탄성 코팅재와 실리콘 방수를 위한 복합 방수 시공 방법'이 특허를 취득했다. 이번 특허는 별도의 접착제 시공이 필요 없어 공정을 단순화하고 습윤한 환경에서도 시공 가능한 탄성 코팅재를 개발해 공기 절감 및 경제성 확보도 가능하다는게 두산건설의 설명이다.
부착력과 탄성 또한 우수하며 실리콘 코팅 적용 시 기존 방수층과 결합해 방수 효과가 향상돼 장기 내구성 확보로 유지보수 비용 절감도 기대할 수 있다.
업계 관계자는 "올해들어 건설업계가 치열하게 특허경쟁에 나서고 있다"며 "이는 기술력 확보를 통한 품질향상과 동시에 수주 확대 또한 염두에 둔 포석"이라고 말했다.
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