[칼럼] 자동차 사용후 배터리 최적 활용은 再제조
[칼럼] 자동차 사용후 배터리 최적 활용은 再제조
  • 이종영
  • 승인 2020.07.13 09:33
  • 댓글 2
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이종영 중앙대학교 법학전문대학원 교수
▲이종영 중앙대학교 법학전문대학원 교수
이종영
중앙대학교
법학전문대학원 교수

[이투뉴스 칼럼 / 이종영] 자동차는 자율주행화와 탈내연기관화로 대전환이 진행되고 있다. 배터리기술의 급속한 발전으로 등장한 전기자동차시대는 내연기관 자동차를 황혼을 향하여 질주하도록 독촉하고 있다. 국제에너지기구(IEA)는 전기차가 2030년까지 1억6000만대에서 최대 2억대까지 보급될 것으로 예상하고 있다. 우리나라 전기차 누적 보급대수는 2019년 말 기준으로 7만8660대이며 2022년 까지 35만대를 목표로 하고 있다. 전기자동차의 보급은 전기차의 사용후 배터리 증대와 비례한다. 독일 재생에너지연맹은 전기차 사용후 배터리 누적 용량이 2025년까지 230GWh, 2030년에 4배 이상 증가한 1TWh를 예 상하고 있다.

전기차에 주로 사용되는 리튬이온 배터리는 500회 정도 충전하면 성능이 급격히 떨어진다. 전기차는 1회 충전 시 주행가능거리가 평균 300~400㎞ 정도이기 때문에 약 15만~20만㎞ 주행 후에는 폐차하거나 배터리를 교체한다. 폐차나 교체되는 전기차 사용후 배터리는 산화코발트, 리튬, 망간, 니켈 등을 1% 이상의 유독물질을 함유하고 있다. 정부가 대기환경보전을 위하여 보급한 전기차는 폐기 시에 배터리에 포함된 유독물질로 인하여 내연기관 자동차보다 오히려 환경을 오염시키는 역설적인 상황이 발생한다.

그러나 전기차 사용후 배터리는 재활용을 하는 경우에 전기차의 친환경성을 추가적으로 증대하고 동시에 새로운 산업을 만들뿐만 아니라 분산전원의 활성화에 기여할 수 있다. 전기차 사용후 배터리의 재활용 중 가장 손쉬운 방법은 완전하게 분해하여 리튬, 코발트, 니켈, 망간 등의 희소금속을 추출하는 물질회수방법 이다. 그러나 평균 10년 운행 후에 전기차 사용후 배터 리의 잔존가치는 전기저장용량이 70~80%로 남아있어 완전하게 분해하여 희소금속만을 추출하는 재활용 방법은 자원의 절약과 환경보호라는 측면에서 이상적인 방법이라고 할 수 없다. 전기차 사용후 배터리에서 희소금속 회수는 더 이상 사용후 배터리가 전기저장기능을 할 수 없을 때에 하여도 충분하다. 정부는 전기차의 개발과 보급을 촉진하는 근본적인 목적을 대기환경 보전에 제한하기보다는 전기차 사용후 배터리의 생산, 운행, 분해, 처리 등 모든 과정에서 친환경성과 산업성을 극대화하는 정책과 제도를 구축할 필요가 있다. 태양광이나 풍력과 같은 재생에너지는 지속적으로 증대하는 방향으로 진행되고 있다. 그러나 재생에너지의 중요한 단점은 간헐성에 있다. 재생에너지의 간헐성 문제는 전기저장장치를 통하여 상당히 해결할 수 있다. 햇빛이 좋은 날, 바람이 잘 불어주는 날에 태양광발전과 풍력발전은 생산된 친환경적인 전기를 사용되지 못하고 버려질 수 있다. 재생에너지가 전체 전력공급의 20% 이상을 차지하는 경우에 재생에너지에서 발전된 전기를 사용하지 못하고 버려야 하는 현상이 발생하게 된다. 이때에 버려지는 전기를 전기저장장치에 저장하고, 햇빛이 적고, 바람이 숨을 죽이고 있을 때에 저장된 전기를 다시 사용할 수 있어야 재생에너지는 지속적으 로 증대할 수 있다. 이와 같은 재생에너지 간헐성문제 를 해결하는 전기저장장치는 전기차 배터리와 동일한 구조를 가지고 있다. 그러므로 전기차 사용후 배터리에 남아 있는 70∼80%의 저장용량을 전기저장장치로 개조하여 재활용하게 되면, 재생에너지의 간헐성 문제를 일부 해결할 수 있다.

전기차 사용후 배터리를 전기저장장치로 재활용은 또한 우리나라의 전력공급방식으로 분산전원을 확대하는 데에 기여할 수 있을 뿐만 아니라 추가적인 발전소 설치를 줄일 수 있고, 이와 관련된 송전선로의 추가 적 건설을 줄여서 사회적 비용을 줄일 수 있다. 현재 석 탄발전소나 천연가스발전소와 같은 대규모 발전소 건설은 사회적 수용성이나 주민수용성으로 인하여 적지 않은 어려움에 직면해 있다. 또한 대규모 발전소를 건설하여도 대규모로 전기가 필요로 하는 대도시에 전력을 공급하는 송전망 건설도 밀양사태 이후 어려움이 더욱 증대하고 있다. 이와 같은 현실은 신규로 대규모 발전소의 건설과 이에 따른 송전선로의 추가적인 건설을 현실적으로 어렵게 하여 국가적으로 필요로 하는 전력을 공급하지 못할 수도 있다. 전력의 안정적 공급은 국가의 중요한 과제에 속한다. 국가는 증대하는 전기차 사용후 배터리를 전기저장장치로 재제조 제품의 품질인증제도를 활용하여 전력의 안정적 공급이라는 과제를 쉽게 해결할 수 있다. 전기차 사용후 배터리를 전기저장장치로 제조는 그 성능과 안전성에 대한 검증을 거쳐야 비로소 전기저장장치가 판매되어 설치될 수 있다. 성능과 안전성이 검증되지 않는 전기차 사용후 배터리를 활용한 전기저장장치는 시장의 신뢰를 얻지 못하여 시장에서 판매될 수 없다. 전기저장장치의 성능과 안전성에 관한 검증은 “환경친화적 산업구조로의 전환 촉진에 관한 법률”에서 도입하고 있는 재제조 제품의 품질인증제도로 가능하다.

전기차 사용후 배터리를 전기저장장치로 재제조는 배터리팩을 직접 재사용하는 방법과 모듈, 셀 등을 분해하여 조립하는 방법이 있으나 각각의 방식에는 장단점이 있다. 배터리팩의 재사용방법은 재제조 공정이 간편하여 부품을 대부분을 재사용할 수 있어 재제조 비용이 저렴한 장점이 있다. 그러나 이러한 방법은 재제조 제품인 전기저장장치의 용도별 최적화가 어렵고, 통신인터페이스를 추가하여 팩 단위로 비용이 추가되는 단점이 있다. 또한 모듈이나 셀을 분해 조립하는 재제조 방법은 용도별 최적화가 가능하고, 냉각시스템 최적화, 모듈이나 셀 단위로 확장할 수 있다는 장점이 있으 나 추가 가공과정이 복잡하여 생산비용이 많이 들어가 는 단점이 있다.

‘환경친화적 산업구조로의 전환 촉진에 관한 법률’에 따른 재제조는 재활용가능자원을 재사용·재생이용할 수 있는 상태로 만드는 활동 중에서 분해·세척·검사· 보수·조정·재조립 등 일련의 과정을 거쳐 원래의 성능을 유지할 수 있는 상태로 만드는 것이다. 전기차 사용 후 배터리를 전기차에서 분해하여 재조립과 통신 인터 페이스를 추가한 전기저장장치의 성능과 안전성 인증은 동법률에 도입하고 있는 재제조 제품의 품질인증제도를 활용할 수 있다. 이를 위하여 동법률에서 재제조 의 대상에 전기자동차 사용후 배터리를 활용한 전기저 장장치를 포함하는 법령의 개정이 필요하다. 동법령을 개정하여 재제조 제품의 품질인증 대상에 전기차 사용 후 배터리를 활용한 전기저장장치에 대하여 재제조 제 품에 포함하는 경우에 해당 전기저장장치는 품질인증 을 받아서 시장의 신뢰를 얻게 된다. 시장의 신뢰를 얻은 전기저장장치는 거래와 사용이 활성화됨으로써 전기차 배터리의 친환경성이 증대되고, 재생에너지 간헐 성 문제도 해결되고, 동시에 분산전원을 확대하여 에너 지의 안정적인 공급에 기여하게 된다. 하루 빨리 전기 차 사용후 배터리가 전기저장장치로 재제조될 수 있는 법제도의 개선이 필요하다


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대성알앤디 2020-08-04 12:35:39
자동차뿐만 아니라 이차전지는 재활용이 되야만 합니다.
법적으로 아무런 조치가없어서 현재 재활용업을 하고있는데 수거후 중국으로 수출보낼수밖에 없습니다.
국내에서도 법개정후 재활용할수있는 법제도가 필요하다고 느낍니다.

임규호 2020-07-13 14:44:50
그러면, 자동차 전지가 나올 떄까지 재생에너지 저장장치는 기다려야 하는지 궁금합니다.
그리고 재셍쪽도 당연히 새전지를 선호하지 재생전지를 쓸만한 이유가 있는지 궁금합니다.
그리고 온전히 재생이 되면 자동차용으로 쓰는 것이 더 나을 듯 싶어 적어 보았습니다.

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