이 기사는 2023년 02월 01일 16:10 thebell 에 표출된 기사입니다.

100년 넘게 이어진 내연기관차의 시대가 가고 전기차의 시대가 오고 있다. 2006년 7월 글로벌 전기차 기업 테슬라가 처음 양산한 전기차 ‘로드스터’가 불을 지폈다. 1회 충전에 400km를 가는데다 친환경적이고 소음도 적어 대중은 열광했다. 이후 제너럴모터스(GM), 벤츠, 폭스바겐뿐만 아니라 현대차도 전기차 전환에 속도를 냈다. 7년 후인 2030년이면 내연기관차를 사고 싶어도 더 이상 살 수 없게 된다.

전 세계적으로 전기차 보급이 기존 전망보다 더 빨라지자 배터리 처리 문제가 수면 위로 떠올랐다. 전기차용 배터리는 최소 5년에서 10년이 지나면 용량이 초기 대비 70~80%가량 떨어진다. 이는 주행거리 감소, 충전 속도 저하, 방전 같은 운전상의 문제가 발생해 배터리를 교체해야 한다는 말이다.

글로벌 시장조사업체 블룸버그 NEF 조사에 따르면 2032년에 110GWh 넘는 전기차용 폐배터리가 발생할 것으로 예상된다. 이는 전기차 1100만대를 만들 수 있는 배터리 양이다. 2035년이면 폐기되는 전기차가 1911만대, 2040년이면 4636만대로 크게 늘어 그만큼 폐배터리도 쏟아질 전망이다. 환경부에 따르면 한국에서만 2030년에 10만7000개의 폐배터리가 나온다.


◇수명 다한 전기차 배터리 재활용, 주목받는 이유는

폐배터리 재활용의 중요성은 자원 부족과 환경적 측면에서 부각되고 있다. 전기차 배터리는 5대 핵심 소재로 불리는 리튬과 니켈, 코발트, 망간, 구리 등이 들어간다. 이 중 구리를 제외한 다른 금속들은 매장량 자체가 적고 특정 국가에 집중적으로 매장돼 희유금속으로 분류된다.

전 세계 리튬의 66.2%는 호주와 칠레에 묻혀있다. 두 국가는 전 세계 리튬의 약 70%를 공급하고 있다. 니켈은 호주와 인도네시아, 브라질에 60% 이상이, 코발트는 콩고와 호주에 70% 이상이 매장됐다. 배터리 원재료에 대한 수요는 급증하는 반면 채굴량이 한정돼 있어 지난 몇 년간 가격이 요동쳤다.

실제로 리튬은 1kg당 1만3000원대에 불과했으나 지난해 말 10만원대까지 올랐고, 올해 초에는 8만원대 후반에 거래되고 있다. 같은 기간, 니켈은 톤(t)당 1600만원(1만3000달러)에서 3600만원(2만9400달러, 올해 1월 말 기준)대로 두 배 이상 올랐다.

매장 국가에 정치적인 문제가 발생하면 생산이나 공급에 차질이 빚어져 가격 변동성이 더 커지기도 한다. 일례로 세계 3위(2021년 기준) 니켈 생산국 러시아가 작년 초 우크라이나를 침공한 이후 경제 제재를 받으면서 니켈 가격이 급등했다. 핵심 원자재를 둘러싼 국가 간 민족주의나 지정학적 리스크는 앞으로 더 심화될 수도 있는 상황이다.

또한 배터리 매립, 소각은 심각한 환경 문제를 일으킬 수 있어, 국가와 기업 차원에서도 배터리 재활용에 대한 관심이 커지고 있다. 국립환경과학원은 리튬과 코발트가 1% 이상 들어간 전기차 배터리를 유독물질로 분류하고 있다.

이같은 흐름에 따라 글로벌 폐배터리 재활용·재사용과 관련된 시장 규모는 2019년 1조6500억원에서 2030년 21조5500억원(175억 달러), 2050년이면 618조원(5000억 달러)까지 성장할 전망이다.

미국 전기차 점유율 3위 현대자동차그룹과 LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI 등 배터리 3사를 보유한 한국에 폐배터리 재활용 산업이 기회가 될 수 있다는 전망이 나온다.


◇재활용 단계별 표준화 부재...앞서가는 EU·中

탄소 중립이 전 세계적인 흐름이다 보니 국가 차원에서도 배터리 재활용 정책을 확대하고 있다. 산업통상자원부와 국토교통부, 환경부는 전기차 등록 시 배터리를 별도 등록하고, 운행 기록부터 재활용을 위한 탈거 등 전 주기를 공공데이터로 만들어 이력을 관리하는 방안을 추진하고 있다. 올해 상반기 중에는 민간 기업들과 배터리 재활용 통합관리 체계를 만들고, 이를 법으로 제정하는 안도 검토 중이다.

그러나 높은 배터리 재활용 비용, 표준화 부재, 제한된 재활용 시설 등은 해결해야 할 숙제다. 특히 재활용과 재사용에 관한 단계별 정부 표준이 없다는 점이 가장 큰 문제로 지적된다. 폐배터리는 재활용되기까지 크게 ‘수거→선별·등급 부여→파쇄·분리→정제→용해→정련→재활용·재사용’ 순으로 진행되는데, 산업적으로 공감할 수 있는 표준안은 없는 상황이다.

이 중 첫 단계인 배터리 수거는 폐차장에서 시작되는데, 국내 폐차장 대부분이 영세업체여서 관련 법령, 처리 제도의 변화를 인지하는 것조차 어렵다는 지적이 제기되고 있다.

반면 유럽연합(EU)은 배터리 재활용 산업을 탈탄소 에너지 전환과 환경정책의 일환으로 접근해 글로벌 규제·표준 선점에도 적극적으로 나서고 있다. 한국 정부가 추진하고 있는 이력 관리와 같은 ‘배터리 여권제도’를 이미 시행하기 시작했고, 배터리 제작 시 재활용 원료 활용 비율을 50%로 의무화(2030년에는 70%)하는 규정도 마련했다.

전기차 판매, 배터리 생산능력 1위 중국도 정부 주도로 배터리 이력관리, 규범화, 대표 기업육성을 포함한 6대 중점 과제를 선정했고, 배터리 등록부터 회수, 포장, 운송, 해체에 대한 표준안을 마련했다. 현재 베이징, 상하이를 포함한 17개 지역에서 폐배터리 재활용 시범사업도 추진하고 있다.

미국은 전기차 배터리 소재의 자국 생산이 아직 적어 미국에 진출한 동맹국 소속 기업들의 원자재 확보를 위해 재활용 산업을 육성하고 있다. 이를 위해 2019년에 배터리 재활용 인프라에 2050만 달러(약 252억원)를 투자했고, 작년 5월에는 배터리 재활용 인프라를 구축하고 있는 기업에 31억 달러(3조8000억원)를 지원하겠다고 밝혔다. 내연기관에서 전기차 전환이 늦었다고 평가받는 일본은 이제야 민관이 배터리 재활용 전략을 논의하고 있다.