미래시대 새로운 먹거리 급부상

'600조' 폐배터리 재활용 사업, 리사이클링 핵심 '부각'

원가 감소·전기차 가격↓·해외 원자재 의존도 감소 효과

국내 기업 진출 활발...정부, 폐배터리 '순환자원' 인정

"공급망 및 사업 안정성 확보...폐배터리 재활용 사업 탄력"

최근 폐배터리를 회수해 다시 사용할 수 있는 기술들이 개발되면서 폐배터리는 더이상 골칫덩이가 아닌 '리사이클링' 사업의 핵심으로 부상하고 있다. 다 쓴 배터리의 수명을 연장하는 방법에는 '재사용'과 '재활용'이 있다. 사진=포스코, 한국무역협회 제공

전기차 시장이 빠르게 성장하면서 폐배터리 활용에 대한 관심이 커지고 있다. 지금까지 폐배터리는 폐기물로 분류 돼 매립도, 재활용도 쉽지 않았다. 하지만 사용 연한이 다 된 배터리에서 원재료를 추출, 새로운 배터리로 활용할 수 있는 기술들이 개발되면서 폐배터리 재활용 사업이 미래 시대의 새로운 먹거리로 부상하고 있다.

시장조사 기관 SNE리서치에 따르면 글로벌 전기차 폐배터리 시장 규모는 2020년 4000억원에서 2025년 3조원으로 연평균 47% 성장할 전망이다. 이어 2030년에는 12조원, 2040년 87조원, 2050년 600조원까지 확대될 것으로 예상된다. 일반적으로 전기차 배터리 수명은 5~20년 정도인데 전기차 보급이 2020년 전후로 크게 늘어난 점을 감안하면 2025년부터 폐배터리 시장이 본격 확대될 것으로 예상되고 있다.

중금속과 전해액으로 구성된 배터리는 산화코발트와 리튬 등을 1% 이상 함유하고 있어 유독물질로 분류된다. 이러다 보니 다 쓴 배터리는 매립도 소각도 쉽지 않다. 매립할 경우 전해액과 전극에 사용된 중금속이 흘러나와 토양과 지하수를 오염시킨다. 소각을 하게 되면 유해물질이 공기에 노출 돼 공기 오염을 유발한다. 특히 리튬은 물과 공기에 접촉할 경우 급격히 반응, 화재로 이어지기도 한다. 그동안 폐배터리가 처치곤란, 골칭덩이로 평가된 이유다.

하지만 최근 폐배터리를 회수해 다시 사용할 수 있는 기술들이 개발되면서 폐배터리는 더이상 골칫덩이가 아닌 '리사이클링' 사업의 핵심으로 부상하고 있다. 다 쓴 배터리의 수명을 연장하는 방법에는 '재사용'과 '재활용'이 있다. 재사용은 잔존용량이 높은 폐배터리의 팩을 일부 개조하거나 팩 그대로 수거해 에너지저장장치(ESS) 등 다른 용도로 활용하는 방식이다. 전기차 배터리로 다시 사용하기엔 성능이 떨어지다보니 주로 소형 에너지 ESS에 재사용된다.

재활용은 폐배터리를 셀 단위에서 분해해 전극 소재, 특히 코발트, 리튬, 니켈 등의 고가의 소재를 추출해, 이를 새 배터리에 활용하는 원리다. 재활용 방식은 천연 광물 상태에서 소재를 채굴하는 것 보다 정제 비용을 절감할 수 있다. 기본적으로 배터리 소재 핵심 광물은 채굴할 수 있는 양이 한정돼 있는 데 최근 처럼 원재료 값이 폭등하는 상황에서 이같은 재활용 방식은 친환경적 대안으로 부상할 전망이다. 궁극적으로 전기차 가격을 낮출 수 있고, 해외에 쏠려있는 원자재 의존도 역시 줄일 수 있다.

외국의 사례는 어떨까. 한국무역협회에 따르면 폐배터리 재활용에 가장 적극적인 나라는 중국이다. 전기차 판매와 배터리 생산 능력이 세계 1위에 달하다보니 정부 차원에서 폐배터리 재활용 방안과 관련해 다양하면서도 구체적인 정책들을 추진하고 있다. 중국 정부는 배터리 이력 관리는 물론 생산자가 재활용도 책임지는 이른바 '생산자 책임제'를 시행 중이다. 또한 핵심 소재 회수를 높이기 위해 소재 회수 목표치를 설정해 운용하고 있다. 폐배터리 재활용 생태계가 구축되면서 중국에는 벌써 배터리 재활용 기업만 4만개사에 달한다.

EU도 최근 배터리 소재 채굴부터 재활용에 이르기까지 전 과정에서 '지속 가능한 기준'을 제시하고 재활용 원료 사용을 의무화하는 내용 등을 담은 '지속 가능한 배터리법'을 통과 시켰다. 미국 역시 공급망 관리 및 환경 정책 차원에서 배터리 재활용 산업을 대대적으로 육성하고 있다.

국내도 배터리 재활용 시장이 '블루오션'으로 떠오르면서 많은 기업들이 기술 선점 경쟁에 뛰어들고 있다. 국내 대표 배터리 기업 3사(LG에너지솔루션·SK온·삼성SDI)는 물론 건설사 등 전기차 배터리와 관련이 없는 기업들까지 해당 사업에 선제적으로 진출하고 있다. 또한 현대차그룹은 현대모비스와 현대글로비스가 손을 잡고 폐배터리 사업을 위한 태스크포스(TF)팀을 구성했다. 현대글로비스가 폐배터리를 수거해오면 현대모비스가 다시 이를 제조해 교체용 배터리에 활용하는 방식을 추진하고 있다.

이런 가운데 정부는 최근 폐배터리를 폐기물이 아닌 순환자원으로 인정하는 법안을 발표했다. 환경부는 지난 9월자원순환기본법을 개정, '순환자원 선(先)인정제'를 도입(연내 법 개정·내년 상반기 고시 제정한 뒤 이를 통해 전기차 폐배터리를 순환자원으로 인정하겠다고 밝혔다. 폐배터리가 더 이상 폐기물관리법의 규제를 받지 않게 되면서 전기차 배터리 재활용 사업은 더욱 탄력을 받게 됐다.

배터리 업계 관계자는 "폐배터리 재활용 사업은 아직 태동기라 폐배터리 및 원재료 물량 확보가 쉽지 않다"며 "하지만 정부 정책과 기업들의 진출이 빨라지면서 공급망 확보와 사업 안정성을 모두 확보하게 됐다"고 평가했다.