버린 전자제품이 ‘금광’으로…독성물질 없이 고순도 금 회수

버려지는 컴퓨터와 전자제품에서 독성이 강한 시아나이드 사용을 줄이면서 고순도 금을 회수하는 기술이 잇따라 개발되고 있다.

스위스 연구진은 식품산업 부산물인 유청으로 만든 단백질 스펀지를 활용해 전자폐기물에서 22캐럿 금을 얻었고, 호주 연구진은 물 소독 등에 쓰이는 화합물과 황 함유 폴리머를 결합해 99%가 넘는 순도의 금을 회수하는 방법을 개발했다.
전자폐기물을 단순한 쓰레기가 아니라 귀금속을 다시 얻을 수 있는 자원으로 활용하면서 기존 금 채굴과 정련 과정에서 발생하는 환경·보건 부담을 줄일 수 있다는 점에서 주목된다.

아르헨티나 경제 일간 엘 크로니스타는 6일(현지시각) 스위스 취리히연방공대(ETH 취리히)와 호주 플린더스대 연구진이 개발한 전자폐기물 금 회수기술을 소개하며 이같이 보도했다.

취리히연방공대 연구진은 폐기된 전자부품에서 22캐럿 수준의 금을 회수하는 데 성공했다.

연구진이 개발한 방식의 핵심은 식품산업 부산물에서 얻은 단백질을 활용하는 것이다.

유청 단백질을 가공해 만든 섬유질 스펀지를 금속이 녹아 있는 용액에 넣으면 금 이온이 다른 금속보다 선택적으로 스펀지에 달라붙는다.
이후 열처리를 거치면 붙어 있던 금 성분을 고체 형태로 회수할 수 있다.

엘 크로니스타는 이 방식이 “전자폐기물과 식품산업 부산물을 동시에 재활용한다는 점에서 친환경적인 금 회수기술”이라고 전했다.

◇호주 연구진, 시아나이드 대신 물 소독용 화합물

호주 플린더스대 연구팀은 다른 접근법을 개발했다.

기존 금 추출 공정에서 널리 쓰이지만 독성이 강한 시아나이드를 사용하는 대신 트리클로로이소시아누르산(TCCA)을 이용하는 방식이다.

TCCA는 물을 소독하는 데 널리 사용되는 물질이다.

연구진은 이 물질을 이용해 전자폐기물에 포함된 금을 용액으로 녹인 뒤 황 성분이 풍부한 폴리머가 금과 선택적으로 결합하도록 했다.

결합된 금은 다시 열처리나 화학적 처리 과정을 거쳐 분리할 수 있다.

엘 크로니스타에 따르면 이 방식으로 얻은 금의 순도는 99%를 넘었다.

특히 사용한 황 폴리머를 다시 활용할 수 있어 폐기물을 줄이고 공정의 경제성을 높일 수 있다는 점도 장점으로 꼽힌다.

플린더스대 연구진은 이 기술을 전자폐기물뿐 아니라 광석과 금을 포함한 다양한 폐기물에도 적용할 수 있다고 설명했다.

◇전자폐기물, 새로운 ‘도시광산’ 가능성

두 연구의 방식은 다르지만 목표는 같다.

기존 금 생산 과정에서 사용하는 독성물질을 줄이면서 이미 버려진 자원에서 귀금속을 다시 회수하는 것이다.

전자제품의 회로와 기판에는 금을 비롯해 다양한 귀금속이 소량 사용된다.

제품 한 개에 포함된 양은 적더라도 대량으로 버려지는 전자폐기물을 모아 처리하면 회수 가능한 금속의 규모도 커질 수 있다.

이에 따라 전자폐기물을 광산처럼 활용하는 이른바 ‘도시광산’의 경제성도 높아질 가능성이 있다는 평가가 나온다.

플린더스대 연구진은 특히 전자폐기물 재활용 확대가 기존 금 채굴에 대한 의존도를 줄이는 데 기여할 수 있다고 보고 있다.

기존 금 채굴과 정련에는 시아나이드와 수은 등 독성이 강한 물질이 사용될 수 있어 토양과 수질오염, 작업자 건강 문제를 일으킬 위험이 있다.

새로운 회수공정이 상용화될 경우 전자폐기물 처리와 귀금속 회수를 하나의 순환경제 체계로 연결할 수 있다는 것이다.

◇상용화까지는 아직 연구 단계

다만 이들 기술은 아직 연구 단계다. 실험실에서 높은 순도의 금을 회수하는 것과 대규모 전자폐기물을 경제적으로 처리하는 것은 별개의 과제라서다.

전자폐기물에는 금 외에도 구리와 각종 금속, 플라스틱, 유해물질 등이 섞여 있어 실제 산업현장에서는 분리와 전처리 과정이 추가로 필요하다.

엘 크로니스타는 관련 기술이 대규모로 적용될 경우 전자폐기물 관리와 화학공학, 산업 지속가능성 분야에서 새로운 일자리를 만들고 순환경제 확대에도 기여할 가능성이 있다고 평가했다.

스위스의 유청 단백질 스펀지와 호주의 황 폴리머 방식은 서로 다른 기술이지만 버려진 전자제품을 귀금속 자원으로 다시 활용한다는 공통점을 갖는다.

전자폐기물에서 금을 회수하는 기술이 실험실을 넘어 산업 규모로 확대될 수 있을지가 다음 과제다.


김현철 글로벌이코노믹 기자 rock@g-enews.com