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[헤럴드경제=서경원 기자] 자원 매장량의 한계 등으로 폐기물에 대한 리사이클링(재활용) 사업이 본격화되고 있다. 이른바 ‘트래시(trash·쓰레기) 인더스트리’에 속도가 붙고 있는 것인데, 이는 ‘선형경제(linear economy)’ 시대에서 ‘순환경제(circular economy)’ 시대로 전환되고 있음을 보여준다.

선형경제가 ‘수급→생산→사용→폐기’의 순서로 진행되는 구조라면, 순환경제는 ‘수급→생산→사용→재활용→생산→사용’ 식으로 반복되는 원형 구조다. 고도의 기술력만 담보된다면 원료의 추가 투입 없이 영구적인 제품 양산의 길이 열리는 것이다.

플라스틱을 추출하는 석유 뿐 아니라 배터리에 들어가는 니켈, 코발트, 망간 등의 광물 역시 자원량이 한정돼 있기 때문에 순환경제로의 전환이 불가피해 보인다. 배터리의 경우 그동안 폐배터리 양이 적어 재활용 사업의 채산성이 떨어졌다면, 앞으로는 배터리 사용량이 가파르게 늘 것으로 보여 관련 리사이클링 산업도 날개를 달 전망이다.

시장조사업체 가이드하우스인사이트에 따르면 현재(2021년 기준) 1.2GWh(기가와트시) 수준의 세계 폐배터리 재활용 시장 규모는 오는 2030년이 되면 이의 110배가 넘는 136GWh로 성장할 것으로 예상된다.

[SK이노베이션 자료]

배터리 생산업체 SK온의 모회사 SK이노베이션에 따르면 사용후 배터리를 다시 쓰는 방법은 두가지가 있다. 사용 후 배터리를 다시 쓰기 위해서는 먼저 충전 성능이 얼마나 남았는 지에 따라 나뉜다. 배터리 평가 과정을 거쳐 잔존 성능을 확인한 이후에는 배터리를 ‘재사용(Reuse)’할지, ‘재활용(Recycle)’할지 구분하게 된다.

재사용은 배터리를 다른 용도의 배터리로 다시 쓰는 방식이며 재활용은 배터리에서 니켈, 망간, 리튬 등의 소재를 회수해 새 배터리 제작에 쓰는 방식이다. 다시 말해 재사용은 배터리로서의 수명이 어느 정도 남아있을 때의 경우인 반면 재활용은 충전 성능이 크게 낮아져 그 안의 니켈, 망간, 리튬 등의 소재만 회수하는 것을 가리킨다.

[SK이노베이션 자료]

재사용의 대표적인 사례는 ESS(Energy Storage System·에너지저장장치시스템)다. 팩(Pack) 단위로 묶인 여러 개의 사용 후 배터리를 연결해 ESS를 구축, 전력을 저장해두고 사용하는 이 방식은 배터리를 새로 만들 필요없이 전력 저장고를 구축할 수 있다는 장점이 있다. BMW는 전기차 i3의 중고 배터리를 가정용 및 산업용 ESS로 만들어 판매 중이다.

재활용 방식은 부가가치가 높은 소재의 자체 조달을 가능케 하고, 수입 의존도를 낮춰 수급을 안정화하는 데 도움이 된다. 뿐만 아니라 배터리 소재를 재활용할 경우 소재의 신규 채굴을 줄여 환경오염 문제를 해결하는 데 기여할 수 있다는 장점도 있다. 사용 후 배터리 재활용 기술은 난도가 높아 아직 초기 단계이나, 세계 각국의 기업이 기술 연구 개발에 나서고 있다. 독일의 화학기업 ‘뒤젠펠트’는 분해·파쇄된 사용 후 배터리로부터 흑연, 망간, 니켈, 코발트, 리튬 등을 얻는 기술을 개발했다.

SK이노베이션도 배터리 재사용·재활용 사업을 추진하고 있다. SK온은 기아자동차 ‘니로EV’의 사용 후 배터리 6개를 재사용한 300KWh(킬로와트시)급 ESS를 구축하고, 이를 경기도 안양에 위치한 SK에코플랜트 아파트 건설 현장에 활용하기 위한 프로젝트를 진행하고 있다. SK온은 SK에코플랜트와 함께하는 이 프로젝트를 통해 전기차 사용 후 배터리 기반 ESS의 내구성과 안전성, 배터리 효율 및 전력 요금 절감 효과를 한국전기안전공사 등 유관기관과 함께 실증할 예정이다.