순환경제형 흑연 재자원화 제품의 전주기 CO₂ 감축 효과 분석 및 사업화 모델 개발

• 프로젝트 기간: 2026 ~ 2030 (5년)

• 지원기관: 한국산업기술기획평가원

• 참여인력/역할:

  • KAIST ENEP Lab (김하나 교수, 신규수 포닥연구원): 품목 3 주관. 흑연 원료 및 재자원화 공정 전과정평가(LCA) 수행, Prospective·Dynamic LCA 기반 CO₂ 감축효과 정량화, 재자원화 최종공정의 국가 LCI DB 구축·등록, ISO 14067 기반 시제품 탄소발자국(PCF) 산정 및 국제통용 검증 대응

• 프로젝트 목표 :

  • [목표] 폐배터리 블랙매스, 미활용 무연탄, 폐내화물 흑연 등 미활용 흑연을 고부가 소재로 재자원화하는 新 정제공정의 전과정 환경영향과 CO₂ 감축 효과를 정량화하고 국제적 신뢰성을 확보. 공정 설계 단계부터 환경성 피드백을 제공하여 정제흑연 탄소발자국 저감 실증을 지원하고, 국가 LCI DB 등록, 시제품 PCF 산정 및 국제통용 검증, 탄소배출권 연계 경제성 분석과 비즈니스 모델 설계를 통해 글로벌 탄소규제(CBAM 등) 대응과 저탄소 인증 기반 사업화 기반을 마련

• 프로젝트 내용 :
  

  • 원료 전처리–산침출–CO₂ 유동정제–후처리로 이어지는 新 정제공정의 현장 데이터를 바탕으로 공정 단계별 전과정 목록(LCI)을 구축하고, ISO 14040/44에 따른 LCA를 수행하여 공정 Hotspot과 환경영향 기여도를 도출. 기술 스케일업과 전력망 변화를 시계열로 반영하는 Prospective·Dynamic LCA 모델로 기존 공정 대비 CO₂ 감축량을 정량화하고, 결과를 공정 설계에 피드백. 재자원화 최종공정의 데이터 품질(DQI)을 고도화하고 외부 검증을 거쳐 국가 LCI DB에 등록하며, ISO 14067 기반 PCF 산정 프로토콜(제품 특성 반영 PCR 포함)을 개발하여 고순도 정제흑연·그래핀 시제품의 탄소발자국을 산정·검증. 아울러 탄소배출권(ETS)·CBAM 연계 경제성 분석, 개발품 탄소감축 평가 단체표준(K마크) 제정, 참여기업 맞춤형 BM 설계를 통해 순환흑연 소재의 저탄소 인증 기반 사업화를 지원

• 프로젝트 수행 내용

  • [1차년도 - 2026]: Prospective LCA 평가체계 수립, 흑연 원료 LCA 착수, 공정 데이터 수집 및 국가 LCI DB 등재 요건 분석

  • [2차년도 - 2027]: 재자원화 공정 LCI DB 구축 및 1차 정적 LCA 수행, 흑연 원료 LCA 완료, 동태적 LCA 모델 설계 착수

  • [3차년도 - 2028]: 재자원화 최종공정 정적 LCA, 감축 시나리오 분석 및 동태적 LCA 모델 설계, ISO 14067 기반 시제품 PCF 산정 착수

  • [4차년도 - 2029]: 재자원화 최종공정 국가 LCI DB 등록, 시제품 PCF 산정 및 인증 대응 자료 정리, 기술 스케일업 효과 분석 착수

  • [5차년도 - 2030]: 기술 스케일업 반영 CO₂ 감축효과 분석, 시제품 PCF 산정 완료(누적 6건), 최종 결과 정리