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친환경에 책임을 더하다!
태양광 패널 리사이클링
Mar, 2021



지구의 모든 에너지는 태양에서 비롯됩니다. 태양은 식물을 자라게 하고, 그 식물은 모든 동물계의 에너지가 되고, 이러한 동식물은 썩어 결국 석탄·석유와 같은 화석연료가 됩니다. 또한 태양은 바다와 육지를 비춰 바람과 조석(潮汐)을 만드는데, 결국 풍력 에너지와 조석 에너지의 시작은 태양인 셈이죠.


이러한 태양광 에너지를 상업적으로 활용 가능한 단계로 끌어올린 시도 끝에 마침내 태양광 발전 시대에 살 수 있게 됐습니다. 태양광 에너지의 획득은 단순히 에너지원 확보 차원의 의미를 넘어 다양한 사회 문제를 해소할 수 있는 계기가 되었습니다. 화석연료를 태우며 발생하는 대기 오염 방지를 비롯해, 원자력 발전소의 잠재적 위험에서도 벗어날 수 있는 지속가능한 솔루션으로써 태양광 발전은 더욱 그 가치를 높게 평가받고 있습니다. 



 ▶ 환경을 해치는 친환경 에너지? 


불과 20년 전만 해도 태양광 발전은 우리 일상과는 다소 거리가 느껴지는 미래 에너지 산업 중 하나였는데요. 오늘날에는 거대한 태양광 발전소부터 가정집 지붕에 얹힌 작은 발전소까지 태양광 패널을 어렵지 않게 볼 수 있습니다. 


하지만 최근 재생에너지 보급 확산에 따라 태양광 에너지 생산에 소요되는 폐기물의 처리 방안이 새로운 고민거리로 떠오르고 있습니다. 무한한 자원의 원천인 태양과 달리 유한한 수명을 지닌 태양광 패널의 처리 문제가 바로 그것입니다. 이렇듯 수명을 다해 폐기물이 되는 태양광 패널을 폐패널이라 부르는데요. 태양광 설치량이 급증한 2000년대를 기준으로 태양광 패널의 평균 수명을 대략 20~30년으로 가정한다면, 앞으로 우리는 폐패널의 급격한 발생에 따른 환경 문제를 본격적으로 맞닥뜨리게 될 것으로 예상됩니다.



자료 | IEA-IRENA(2016), END-OF-LIFE MANAGEMENT Solar Photovoltaic Panels


국제에너지기구 및 국제재생에너지기구(IEA-IRENA)의 보고서에 따르면 전 세계적으로 2030년에는 1.7~8.0백만톤, 2050년에는 60~78백만톤의 태양광 패널이 누적 폐기될 것으로 추정됩니다. 그리고 2030년에는 아시아 최대 3.5백만톤, 유럽 최대 3.0백만톤, 미국 최대 1.0백만톤의 폐패널이 누적 폐기될 것으로 예상되는데요. 한국의 폐패널 누적 발생량도 2030년 2.5~15만톤, 2050년 1.5~2.3백만톤으로 급격히 증가할 전망입니다. 이는 태양광 패널 설치가 그만큼 가파른 증가 추세에 있다는 것을 반증하는 결과이기도 한데요. 환경을 위하다가 환경을 해치는 것이 아니냐는 우려의 목소리가 높아지고 있는 것도 바로 이러한 맥락의 연장선에 있다고 볼 수 있겠죠.



 ▶ 수명 다 한 태양광 패널, 처리 방법은?  


이제 이 태양광 폐패널을 어떻게 처리하느냐가 ‘뜨거운 감자’가 되었습니다. 유럽은 이미 2012년부터 폐모듈을 전기전자 폐기물로 공식 지정하고, 폐패널의 활용을 의무화하는 ‘WEEE(Waste Electrical and Electronic Equipment)’ 지침을 시행했습니다. 회수한 폐패널의 80% 이상을 반드시 재활용해야 하는 규정을 만든 것이죠. 유럽의 태양광 모듈 제조사는 비영리단체 PV 사이클(PV Cycle)을 설립하고, 폐패널 재활용 이슈에 공동으로 대응하는 움직임을 보이고 있습니다. PV 사이클을 통한 회수 방법은 폐패널의 발생량에 따라 가정용과 산업용으로 나누어집니다. 가정에서 배출되는 소규모 폐패널은 전용 수거함에 버리고, 대규모 단지에서 나오는 산업용 폐패널은 PV 사이클 웹 사이트에서 회수 신청을 하면 전용 수거 차량에 의해 운송됩니다. 



출처 | GPC Europe. "Take-back and recycling system"


태양광 보급률이 높은 미국의 캘리포니아 주는 2015년 태양광 폐패널의 합법적 처리와 재사용, 그리고 재활용에 관한 시스템을 구축하기 위한 ‘태양광 패널 수집 및 재활용에 관한 법안’을 발의했습니다. 이 법안에서는 태양광 폐패널을 일반폐기물로 분류 및 관리규정을 적용하였는데, 이로써 여러 유관 단체가 태양광 패널을 재활용할 수 있는 기술 개발의 길이 열리게 되었습니다. 


한편, 한국의 경우 환경부에서 태양광 패널 ‘생산자책임재활용제도(EPR 도입을 위한 업무협약’을 체결하였고, 2022년까지 태양광 회수 및 보관 체계 구축, 재활용 기술 개발 등의 방안을 마련하기로 했습니다. 본격적인 발생 및 배출이 예상되는 2023년부터는 생산자책임재활용제도에 태양광 폐패널 항목이 포함됩니다. 회수한 폐패널의 80% 이상을 재활용하는 규정이 마련된 것이죠. 유리, 알루미늄, 실리콘, 구리 등으로 구성된 태양광 패널은 최대 90%까지 재활용이 가능해 자원 절약과 환경 보호에 이바지할 수 있는데요. 이에 산업통상자원부는 2021년 6월 준공을 목표로 충북 진천에 태양광 재활용센터를 구축하고 있습니다. 



태양광 폐패널 재활용 공정 개념도

출처 | 한국에너지기술연구원


2020년 9월에는 한국에너지기술연구원이 수명이 다한 태양광 폐패널 재활용 기술 개발에 성공했습니다. 패널 내 소재를 회수하기 위해서는 전면 유리, 태양전지, 봉지재 등으로 압착된 패널의 부품들을 먼저 분리해야 하는데요. 한국에너지기술연구원이 개발한 기술은 상온에서 패널을 분리할 수 있어 에너지 소모량을 기존 공정 대비 64% 수준으로 줄일 수 있습니다. 경제적이면서도 분리율을 높이는 기술이 재활용 기술의 핵심이죠. 게다가 비파쇄 방식이기 때문에 부품과 소재들이 한 곳에 섞일 가능성이 없으며, 고순도로 물질 회수가 가능합니다. 해당 기술을 통해 하루 2톤의 태양광 폐패널을 처리한다고 가정하면, 연간 약 205.6MWh 이상의 에너지 소모가 절약될 것으로 기대하고 있습니다. 



 ▶ 한화큐셀은 늘 환경을 염두에 둡니다 




출처 | 산업통상자원부

지난 2019년 8월, 한화큐셀은 환경부 그리고 산업통상자원부와 함께 ‘태양광 패널 생산자책임재활용제도(EPR) 도입을 위한 업무 협약(MOU)’ 체결식에 참석했습니다. 게다가 한화큐셀은 정부에 ‘폐패널 처리 부담금’도 납부했는데요. 이 자금은 폐패널 처리 활성화 사업과 재활용센터 준공, 그리고 기술 개발 등에 쓰이게 될 예정입니다. 이외에도 한화큐셀은 업계 최초로 탄소인증제²의 저탄소 모듈 인증(1등급)을 획득하는 등 환경을 위한 사회적 책임을 다하고 있습니다. 

제작 단계부터 사후 처리까지 환경을 우선으로 생각하는 한화큐셀! Smart Energy Solution Provider로서 환경에 대해 지속적인 관심을 가지고, 지속가능한 미래 환경에 기여하기 위한 노력을 멈추지 않겠습니다. 






1. 생산자책임재활용제도(EPR, Extended Producer Responsibility)  |  자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률 시행령에 따라 재활용이 가능한 폐기물의 일정량 이상을 재활용하도록 생산자에게 의무를 부여하는 제도

2. 탄소인증제  |  태양광 모듈 제조 과정에서 발생하는 온실가스 총량을 계량화하여 저탄소 인증 모듈에 인센티브를 제공하는 제도


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