[인더스트리뉴스 이건오 기자] 2050년 탄소중립 실현은 글로벌 경제 패러다임에 있어 거대한 주제가 됐다. 기업들은 사용하는 전력을 신재생에너지로 전환하거나 자원순환을 통한 친환경 경영을 미래 비전으로 세우며 탄소중립에 대응하고 있다. ESG(환경·사회공헌·지배구조) 경영이 최근 경제·산업 분야에서 가장 뜨거운 주제로 떠오른 이유이기도 하다.
탄소중립 실현을 위한 세계 각국의 노력 중 가장 큰 시도는 에너지전환이다. 특히, 내연기관차를 줄이고 전기차 보급을 확대해 기후위기의 주범인 온실가스 감축을 가속화하려는 시도가 활발하게 이뤄지고 있다. 전기차 보급 확대와 함께 핵심부품인 이차전지 시장이 급속도로 커지고 있으며, 최근에는 쏟아지는 배터리와 폐배터리의 활용, 그리고 친환경적인 폐배터리 재활용에 대한 관심이 높아지고 있는 상황이다.
쏟아지는 폐배터리... 세계 주요국 재활용 시장 적극 지원
유럽환경정책연구소에 따르면, 전기차 폐배터리 시장 규모는 2030년 6조원, 2040년 66조원, 2050년 600조원에 달할 것으로 예상된다. 이러한 폐배터리 시장 성장 전망에 따라 미국, 유럽, 일본, 중국 등 세계 주요국은 폐배터리 재활용 산업에 대한 적극적인 정책적 지원을 이어가고 있다.
미국은 2019년 이후 배터리 재활용 인프라에 2,050만달러를 투자했으며, 현재 배터리 2차 사용과 재활용에 6,000만달러를 지원할 계획이라고 밝혔다. 또 EU는 ‘새로운 배터리 규정(New Batteries Regulation)’ 시행으로 리튬이온배터리 회수율을 현재 50%에서 2025년 65% 2030년 70%까지 상향했다.
일본과 중국도 배터리 공급망에 대한 투자와 지원이 활발하게 이뤄지고 있으며, 중국의 경우 전기차 제조 1위를 넘어 배터리 재활용 시장까지 석권한다는 계획을 공식화하기도 했다.
우리나라 또한, 전기차 폐배터리를 재활용해 리튬, 니켈, 코발트 등 배터리 원료 공급난을 완화하고, 유럽의 재활용 규제에 대한 조사 및 표준화 대응방안 마련을 위해, 민간과 함께 사용후 배터리 재활용 표준화에 착수했다.
국내 배터리 3사 등 산업계를 포함, 학계·연구계 전문가들로 구성된 협의회를 발족했으며, 재활용 원료 사용량 산정방법 및 추적성 검증방법을 포함하는 폐배터리의 회수·보관·운송·해체 등 재활용 전 단계별 표준화 과제 발굴 및 표준 개발 타당성을 검토할 계획이다.
친환경 폐배터리 재활용 기술 ‘다단건식방전’ 주목
폐배터리 재활용에 있어 최근 가장 주목되고 있는 주제는 ‘친환경’이다. 폐배터리를 재활용함에 있어 가장 친환경적인 순환경제를 일으킬 수 있는 솔루션이 관심을 모으고 있다. 이에 친환경적인 배터리 재활용 기술을 갖춘 기업들의 시장 참여가 늘고 있는 상황이다.
배터리 재활용을 위해서는 폐배터리의 전처리 공정으로 완전 방전이 필수적이다. 폐배터리의 운송·보관·폐기·재사용에 있어 안정성을 갖출 수 있기 때문이다. 이후 배터리를 셀 단위에서 분해해 코발트, 리튬, 니켈 등 희유금속을 추출하는 과정이 이뤄질 수 있다.
그간 업계에서는 폐배터리 전처리를 위해 습식방전 방식을 써왔다. 폐배터리를 전해질인 염수에 담궈 배터리의 양극, 음극으로 전류가 흐르게 하는 방식으로 장시간 습식 및 건조과정을 거쳐 많은 비용이 발생하며, 폐수처리로 인한 환경오염 문제가 야기돼 왔다. 또한, 방전 후 잔여 전류로 인한 화재·폭발 위험성, 중금속 유출 등 사고위험성의 한계가 있었고 대용량 방전에 특히 취약한 부분이 있었다.
이러한 습식방전의 한계를 해결하는 전처리 방전 방식으로 건식방전이 주목되고 있다.
‘다단건식방전(MDD)’을 개발한 국내 기업인 솔라라이트는 “폐배터리를 회수 후 분리하고 보관하는 초기 단계부터 안정성을 부여해 사고를 예방하고 별도의 폐기물 처리도 필요 없다”며, “전기적으로 잔여 에너지를 제거하는 방식으로 환경유해물질 발생이 없는 친환경 솔루션”이라고 설명했다.
최근 탄소중립 실현을 위한 국제적인 시도가 다양한 방식으로 이뤄지고 있다. 기업들의 새로운 목표로 주목되고 있는 RE100, ESG 등의 실천을 위해 에너지 회수와 재생에 대한 솔루션에도 관심이 모이고 있다.
솔라라이트 김월영 대표는 “건식방전 방식은 회생형 방전으로 방전 시 소모되는 열에너지를 계통으로 송전하거나 자가소비해 에너지를 절감하는 효과를 볼 수 있다”며, “솔라라이트는 습식방전의 한계를 해소하는 건식방전 솔루션을 통해 안정적이고 친환경적인 사용후 배터리의 전주기적 관리 인프라 구축에 중추적인 역할을 하고 있다”고 전했다.
이어 “산학협력을 통해 건식방전 기술의 고도화에도 집중할 계획”이라며, “고효율 리사이클링 솔루션 ‘Electrical RESL(Recovery Solid Electrical Interphase)’을 통해 급격하게 성장 중인 배터리 재활용 시장을 선도해 가겠다”고 밝혔다.
