(기고)미래 폐자원의 발생 전망과 효율적 재자원화 방향①

(기고)미래 폐자원의 발생 전망과 효율적 재자원화 방향①

  • 이슈 · 분석
  • 승인 2018.11.19 10:05
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기자명 김간언 기자 kukim@snmnews.com
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친환경 에너지시설장비 보급에 재활용 문제 新이슈

 

한국생산기술연구원
강홍윤 센터장

  전기자동차, 태양광 발전 등 친환경 에너지시설장비의 보급 확대로 인해 향후 발생할 수 있는 이들 미래 폐기물들의 적절한 처리 또는 재활용 문제가 새로운 이슈로 떠오르고 있다.  

  이에 이번호부터 총 4회에 걸쳐 현황/이슈 분석과 효율적인 재자원화 방향에 대해 살펴보고자 한다. 
<편집자 주>

① 전기차 폐배터리 발생 및 재자원화 

  전기자동차는 2011년 344대 보급 이래 2022년까지 35만대 정도 보급 예정이므로 2023년부터 폐배터리 발생량은 급격히 증가할 것으로 전망된다. 이는 현재 보급량(3만6,000여대)의 약 10배에 달한다. 

  산업연구원에 따르면 2022년 71.6MWh, 2023년 151.5MWh, 2024년 799.3MWh의 폐배터리가 발생할 것으로 추정했다 (전기차의 최적 성능 주행거리를 10만km로 가정).  

  그렇다면 이에 대한 효율적 처리대책과 재자원화 방안은 제대로 마련되어 있는가. 우선 제도적인 측면부터 살펴보자. 

  우리나라는 현재 대기환경보전법 제58조제3항제1호에 따라 구매보조금을 지원받은 전기자동차 소유자가 폐차를 위하여 자동차 등록을 말소하려는 경우 동법 제58조제5항, 동법 시행규칙 제79조의4제3항에 따라 배터리를 시도지사에게 반납하도록 하는 의무만 규정하고 있다. 

  현재 전국적으로 20개 정도가 반납됐으나 처리규정이 없어 폐차전문기업, 제주TP 등에서 임시 보관하고 있는 실정이다. 전기자동차 폐배터리의 성능 및 안전성 평가 방법 또는 재활용/재자원화 기준 등에 대한 규정은 아직 수립되어 있지 않다. 

  반면 중국, 독일 등 일부 국가에서는 전기자동차 제조사에 수거책임을 부여하는 생산자책임재활용제도(EPR, Extended Producer Responsibility)를 운영하고 있는 것으로 파악되고 있으며, 일본에서는 민간차원에서 추진 중이다.

  기술적 측면을 살펴보면, 현재 전기차용 배터리를 재자원화하는 방법으로는 우선 기존의 물질재활용 방법을 채택하여 안전한 해체기술과 고효율 금속추출기술을 적용함으로써 사업화하는 구조다. 물질재활용 방법은 국내에서도 이미 비즈니스에 착수하여 사업확장을 꾀하고 있는 사례를 볼 수 있다. 

  하지만 자원의 효율적 이용이라는 관점에서 보면 최초용량의 70~80% 수준의 잔존용량(성능) 상태인 전기차 폐배터리를 바로 물질재활용하는 것은 자원과 에너지의 손실논란을 불러일으킬 수 있다. 미국 에너지부 연구소(NREL)에 따르면 전기차 폐배터리 ESS는 신품 대비 30~70% 정도의 비용 절감을 할 수 있다고 평가하고 있다. 

  그래서 최근 전기차 폐배터리의 2nd life(B2U)를 어떻게 부여하는 것이 가장 바람직할 것인가를 놓고 전문가들 사이에 관심이 높아지고 있다. 그 중 대표적인 이슈가 전기차용 배터리를 ESS용 특성에 맞게 전환, 적용하는 기술이다. 전기자동차용 배터리는 고용량 충전과 고출력에 중점을 두는 반면, ESS는 장수명과 내구성이 중요한 요소이므로 이를 충족할 수 있는 기술이 필요한 실정이다. 

  해외 사례를 보면 닛산의 경우 스미모토 상사와 합작사인 ‘4R Energy’를 설립(2010년)하여, 재사용(Reuse)->재제조(Refabricate/Remanufacture)->재판매(Resell)->물질재활용/원료회수(Recycle)의 4R 비즈니스 시스템을 운영 중이다.

  닛산 리프 폐배터리를 활용하여 오사카 매립지 메가솔라 프로젝트에 ESS 실증을 추진했고(2014년), 이어 가정용 ESS "X 스토리지"를 출시(2016년)한 바 있다. 

  BMW의 경우 미국 전기차 충전서비스 회사인 EVgo와 협력하여 BMW 4대분의 폐배터리를 활용한 50kw 전기차 급속충전기(장비)를 구축했다(2018년). 
 

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