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ⓒ 클립아트코리아

 

전기자동차의 핵심은 배터리입니다. 배터리는 전기모터를 움직이게 하며 배터리 성능에 따라 속도와 운행 거리를 결정하죠. 전기자동차 배터리의 수명은 10년 정도로, 보통 5~10년 후 폐기됩니다. 초기 전기자동차 시장은 2011년에 형성되었습니다. 이 때문에 2020년 이후에는 폐배터리가 쏟아져 나오고 있어, 폐배터리의 재활용 문제가 대두되고 있습니다. 현재 전기자동차의 폐배터리 재활용 체계는 미흡한 상황입니다. ‘대기환경보전법’에 따르면 경비를 지원받은 전기자동차의 폐배터리 반납 의무만을 규정하고 있을 뿐이죠.

 

앞으로 전 세계의 움직임과 국가 정책에 발맞춰 전기자동차의 수는 증가할 것입니다. 우리 정부 또한 지난 7월 14일에 발표한 그린뉴딜 종합계획에서 2025년까지 전기자동차 113만 대를 보급하겠다고 밝혔는데요. 전기자동차의 폐배터리 재활용 체계가 갖춰지지 않은 상태에서 보급 증가는 환경 문제를 야기하겠죠. 전기자동차 생산 기업을 비롯한 다양한 기업에서는 전기자동차 폐배터리 재활용을 위한 대책을 마련하고 있는데요. 어떻게 재활용되고 있는지 지금부터 알아볼까요?

 

ⓒ 환경부 홈페이지

 

전기자동차는 크게 4가지(순수, 하이브리드, 플러그인 하이브리드, 수소연료전지)로 구분되는데요, 수소연료전지 자동차를 제외한 3가지 전기자동차에는 리튬이온 2차 전지가 사용됩니다. 이 배터리는 500회 정도 충전하면 성능이 떨어진다고 합니다. 주행거리가 짧아지고 충전 속도도 저하되기 때문에 교체해야 해요.

 

하지만 수명을 다한 뒤에도 70~80%의 효율을 유지할 수 있습니다. 효율이 다소 낮아도 배터리 자체의 충·방전이 가능하므로 ESS로 사용될 수 있답니다. ESS(Energy Storage System:에너지 저장장치)란 에너지를 저장했다가 전력이 필요할 때 공급하여 전력 사용 효율을 높여주는 장치입니다. 폐배터리의 상태를 진단하고 데이터 분석을 통해 잔존에너지를 파악합니다. 기준에 적합하다면 ESS로 재활용하게 됩니다. 폐배터리를 ESS로 활용할 경우 10년 이상 사용 가능한 것으로 알려져 있습니다. 전기자동차의 폐배터리를 ESS로 재사용한다면 자원 순환적인 시스템을 구축할 수 있겠죠?

 

ⓒ환경부 홈페이지

 

만약 사고나 외부 충격으로 파손되어 ESS로 재사용이 불가능하거나 잔존용량이 크게 저하된 경우에는 폐배터리 내 함유된 고가의 금속을 재활용하는 방법이 있습니다. 일반적으로 전기자동차용 배터리는 셀(Cell), 모듈(Module), 팩(Pack)으로 구성되어 있는데요. 폐배터리의 잔존에너지와 배터리 충·방전 상태 등을 진단하고, 모듈과 셀을 해체합니다. 그 후 구성 물질을 회수하고 리튬, 코발트, 망간, 니켈, 구리 등을 재활용합니다. 이것들은 수요보다 매장량이 극히 부족하거나 추출이 어려운 희유금속(Rare Metal)이기 때문에 재활용 필요성이 더욱 높답니다.

 

한 외국계 자동차 회사는 국내 최초로 제주도에 전기차 배터리를 재활용한 전기차 충전소 ‘e-고팡’을 지었습니다. 풍력 발전으로 발생한 전기를 전기차’의 폐배터리로 만든 ESS에 저장하는 방식입니다. 미국의 한 자동차 회사는 자사 배터리 공장 내 재활용 시스템을 구축하여 가정용 ESS ‘파워월’을 출시하였습니다. 일본 한 자동차 회사는 전기차’의 폐배터리로 만든 ESS로 축구장에 전력을 공급합니다. 낮 동안 태양광 패널로 생산한 전기를 이 ESS에 저장한 후 저녁에 전력을 공급하는 거죠. 이처럼 세계 주요 전기자동차 생산업체들은 ESS로의 재활용에 이바지하고 있습니다.

 

높은 배터리 가격은 전기자동차 보급에 큰 걸림돌이었는데요. 폐배터리가 ESS로 활발히 재활용될 시 배터리 가격도 낮출 수 있으며 환경오염도 줄일 수 있습니다. 즉 전기자동차의 폐배터리 재활용은 경제적 측면과 환경적 측면에서도 아주 중요한 역할을 한답니다. 2020년 이후로 쏟아져 나올 폐배터리. 친환경적 자원순환을 위해 폐배터리 재활용에 관한 기술이 더욱 발전하길 응원하겠습니다!

 

 

 


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