PNNL, 알루미늄 압출 스크랩 활용 '아토믹13' 기술 상용화 박차

태평양 노스웨스트 국립연구소(PNNL)는 자체 개발한 '아토믹(Atomic)13' 기술을 상용화하기 위해 적극적으로 나섰다. '아토믹13' 기술은 알루미늄 압출 시 스크랩을 활용하여 탄소 발자국을 약 90%까지 줄일 수 있는 획기적인 방법이다.

올해 초, 딥테크 기업가 에릭 돈스키는 워싱턴주 리치랜드에 위치한 미국 에너지부(DOE) 산하 PNNL에서 개발 중인 전단 보조 가공 및 압출(ShAPE) 공정을 상용화하기 위해 북미 최대 고철 회사와 합작하여 '아토믹(Atomic)13'을 설립했다. 이 공정은 소비 후 알루미늄을 저탄소 압출 부품으로 변환하는 혁신적인 기술을 제공한다.

ShAPE 공정은 전단력과 축력을 조합해 알루미늄의 입자 구조를 개선하며, 이를 통해 100% 소비된 알루미늄 스크랩을 고성능 알루미늄 압출 제품의 원료로 사용할 수 있다. 이는 1차 알루미늄 사용과 관련된 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있는 방법이다.

'아토믹13'은 1000억 달러(약 138조 원) 규모의 글로벌 알루미늄 압출 시장의 약 57%를 차지하는 건축 및 건설(B&C) 산업에 주력하고 있으며, 이 산업에서의 탈탄소화 요구에 대응하는 압출 부품을 제공하고 있다.
딥테크 혁신 상용화 경험이 풍부한 돈스키는 과거 바이오앰버(Bioamber)와 티어랩(TearLab Corp.) 같은 성공적인 기업을 창립한 바 있다. PNNL 등 4개의 국립 연구소는 바이오앰버에 독점적으로 라이선스를 부여한 독점 공정 기술을 개발해왔다.

알루미늄 압출 업계는 빌릿에 사용되는 회수된 알루미늄의 비율을 높여 탈탄소화를 위해 노력하고 있지만, 압출업체는 특정 합금 화학 성분을 유지하기 위해 1차 알루미늄을 추가로 사용해야 할 때가 많다. 1차 알루미늄 생산은 1kg당 평균 16kg의 이산화탄소를 배출하므로, 이는 알루미늄 압출 제품의 탄소 발자국을 증가시킬 수 있다.

ShAPE 공정은 회전 전단력을 사용해 알루미늄 스크랩의 불순물을 제거하고, 압출 순간 알루미늄의 미세 구조를 원자 단위로 재구성한다. 이미 수천 건의 압출이 ShAPE를 통해 이루어졌으며, 그 특성은 해당 합금의 ASTM 표준을 충족하거나 초과하는 것으로 나타났다.

'아토믹13'은 PNNL과 지속적인 파트너십을 유지하며, 향후 24개월 동안 B&C 산업을 위한 새로운 스크랩 기반 합금 화학 개발에 주력할 계획이다. 내년에는 고객에게 압출 부품을 납품하여 평가를 받을 예정이다.

B&C 산업은 주요 건축 자재의 탈탄소화를 준비하고 있으며, '아토믹13'은 이러한 변화에 중요한 역할을 할 수 있는 위치에 있다. 현재 '아토믹13'은 건축 및 엔지니어링 분야의 주요 기업들과 파트너십을 맺고 있다.

'아토믹13'은 첫 번째 대규모 공장을 건설하여 수만 톤의 스크랩과 압출을 처리할 계획이며, 향후에는 마감 처리까지 통합할 예정이다. 이 시설은 추가 공장의 모델이 될 전망이다.

돈스키는 '아토믹13'의 목표가 미국 알루미늄 압출 산업의 경쟁력을 강화하고, 해외에서 생산된 제품이 미국 시장으로 덤핑되는 것을 방지하는 것이라고 강조했다.


김진영 글로벌이코노믹 기자