[집중취재] 태양광 폐모듈 신사업으로 탈바꿈하나

재활용으로 자원 경쟁력 '업' 환경문제 '다운'

2017-02-09     이욱재 기자

[한국에너지신문] 지난 1일 충북 진천군에 ‘태양광 재활용 센터’의 부지가 선정됐다. 국내 최초로 지어질 이 재활용 센터 설치 사업은, 태양광 폐모듈로 인한 환경오염을 줄이고 폐모듈에서 나오는 자원을 재활용하는 역할을 해 일석이조의 효과를 낼 것으로 기대를 모으고 있다.

2020년 중반, 태양광 폐모듈 급증

태양광 산업이 2000년대 들어서 급격히 증가하고 있다. 전세계 태양광 발전설비는 2020년 즈음 전체 설비용량이 400~600GW에 이를 것으로 보이며 2017년 세계 태양광 설치량은 전년 대비 7% 성장한 78GW로 예상된다. 우리나라 역시 마찬가지다 한국에너지공단 통계에 따르면 신재생에너지원 별 중 2016년 기준 전년 대비 가장 성장한 신재생에너지 원은 태양광(55.2%)으로, 지난해 1GW 이상의 용량을 설치한 바 있다.

이렇듯 태양광 산업이 성장함에 따라 설치 이후의 문제들이 이슈로 떠올랐다. 태양광이 손상되거나 폐기 시 발생하는 폐모듈에 대한 관심이 그것이다. 현재 태양광 패널의 최대 수명은 25~30년 정도다. 하지만 설치 및 운송 중 파손, 자연재해 등 다양한 이유로 폐기물이 생겨 실 사용 기한은 15~20년 정도로 잡는다. 30년까지 다 쓴 후 폐기되는 양은 전체의 1%에 불과하다.

한국에너지기술연구원에 따르면 우리나라 태양광 폐모듈 발생량은 ’16년 39톤, ’22년 1,612톤, ’27년에는 5,802톤으로 예측했는데, 2020년 중반에 급격히 증가하는 것을 확인 할 수 있다. 2000년대 들어 태양광 사업이 본격적으로 시작된 것을 감안해 2020년대 중반이 태양광 폐기물이 급격히 늘어나는 시점으로 업계는 보고 있다.

국내 태양광 폐모듈 처리 규정 전무

현재 우리나라에서 태양광 폐모듈 처리에 대한 중요성을 크게 인식하지 못하고 있다. 업계 전반적으로 효율적인 제품 생산에 주력할 뿐이지 아직은 재활용을 논의하기에는 시기상조라는 반응이다. 따라서 이에 대한 투자나 연구 역시 부족한 상황이다. 현재 폐기물 처리는 태양광 제조사가 재활용업체에 위탁처리하고, 위탁업체는 대부분 매립처에 처리하고 있는 실정이다. 아직까지 태양광 패널 회수에 대한 명확한 규정이 없고, 재활용을 할 센터도 없기 때문이다. 이 때문에 회수도 이뤄지지 않고, 재활용은 두말할 것도 없다. 상황이 이렇다 보니 폐기물 처리에 대한 비용은 발전업체들이 도맡아서 하고 있다.

반면, 우리보다 일찍 태양광을 시작한 유럽의 경우, 이 문제에 대해 더 빠르게 접근하고 있다. 유럽연합에서는 유럽의회 및 유럽이사회 지침(Directive 2012/19/EC)을 통해 2012년부터 태양광 패널에서 배출되는 폐기물 처리의 책임을 규정하고 있다. 2018년 8월 15일 부터는 폐기된 태양광 패널의 85%가 회수 되어야 하고, 80%는 재활용 프로세서를 거치도록 법으로 명시했다. 특히 독일은 태양광 패널에 대한 기계적, 화학적 처리를 통한 재활용 기술이 활발히 연구 되고 있다. 독일의 ‘선 아이콘 AG 프라이부르크(Sun icon AG Freiburg)’사는 2004년부터 매년 1,200톤의 태양광 패널을 재활용 중이다. 유럽 내 태양광 폐기물 회수 시설의 경우에는 독일 91개, 이탈리아 66개, 프랑스 40개 등으로, 폐기물 재활용과 회수에 대해 적극적인 움직임을 보이고 있다.

태양광 폐기물 최대 97% 재활용 가능

태양광 모듈 생산 과정에서 화학처리는 필수적이다. 이 때문에 매립된 폐기물은 토양 및 수질 등에 부정적인 영향을 미칠 것으로 예상된다.

환경적 이유 외에도, 태양광 폐기물은 대부분 재생해 다시 사용할 수 있다는 점에서 재활용에 매력적이다. 태양광 모듈은 유리, 알루미늄, 실리콘, 구리, 은 등으로 구성되어 있는데, 이중 현재 기술적인 제약이 크지 않은 유리나 알루미늄 등은 재활용 가능성이 크다. 하지만, 중요한 것은 태양광 모듈의 셀(Cell)이다. 이는 희유금속 등으로 구성되어 있어 환경에 가장 큰 영향을 준다. 그렇기 때문에 화학처리작업을 거쳐야 안전한 폐기와 재활용이 가능하다. 현재 전북도는 한국산업기술시험원과, 전남도는 녹색에너지연구원과 폐모듈 자원화에 대해 연구 진행 중이며, 이번에 설립될 충북 태양광 재활용 센터도 이 연구를 진행할 계획이다. 재활용 기술이 확보된다면 수입에 의존하고 있는 희유금속의 국내 원료 수급과 원천 소재 확보에 도움이 될 전망이다.

한편, 벨기에 브뤼쉘에 위치한 태양광 패널 리사이클링 단체인 PV 사이클(PV Cycle)은 태양광 패널 재료는 90~97%까지 재활용할 수 있다고 밝혔다. 또한 태양광 패널의 회수 및 리사이클 업체인 퍼스트솔라(FirstSolar)사는, 모듈의 유리는 90%, 반도체는 95%, 텔루륨(Te)은 80% 이상 회수할 수 있다고 주장했다. 이는 태양광 폐모듈이 재생 원료로 큰 가치를 지닌다는 주장을 뒷받침 한다.

최근 공장 설립과 기술 투자 움직임

이미 유럽과 같은 선진국들은 이미 기존 에너지를 대체할 자원으로 신재생에너지를 준비함과 동시에 그 후를 생각하고 준비하고 있다. 하지만 아직까지 우리나라는 폐모듈 발생량이 적어 시장이 형성되지 않아 이에 대한 대응도 빠르게 진행되지는 못하고 있는 실정이다.

하지만, 지난달 18일 국회에서 발의된 ‘신에너지 및 재생에너지 개발·보급 촉진법 일부개정 법률안’ 이나, 한전의 개방형 연구개발(Open R&D) 사업을 통한 재활용 기술 개발 투자, 충북 진천군에 내년 6~8월 완공 예정인 태양광 재활용 센터 설립 등은 태양광 재활용 산업이 태양광 산업의 부가 사업으로 부상할 가능성을 보여준다.

태양광 재활용센터 설립 관계자는 “태양광 재활용센터 구축 기반조성사업을 통해 폐모듈 발생으로 인한 문제를 사전에 예방하고, 폐자원을 재활용함으로써 원료 판매, 일자리 창출 등 새로운 부가가치의 창출도 기대된다”고 밝혔다.