[ESG경제=김민정 기자] 전 세계적인 탄소중립 흐름에 맞춰 전기자동차용 리튬이온 배터리 생산이 급증하면서 수명을 다하고 버려지는 배터리의 재활용 산업에도 관심이 쏠리고 있다.

FCAB(Federal Consortium for Advanced Batteries)에서 발행한 리튬 배터리에 대한 국가 청사진 보고서에 따르면, 전 세계 리튬 배터리 시장은 향후 10년 동안 5~10배 성장할 전망이다.

이에 덩달아 사용된 리튬 배터리의 재활용 과제도 함께 부상하고 있다. 기존의 납 배터리 재활용 방식이 리튬 배터리와는 맞지 않고, 잘못 분해했다간 폭발 위험도 있어 재활용에 드는 비용이 크기 때문이다.

폐배터리에서 니켈과 코발트 추출

‘배터리 재활용'은 다 쓰거나 사고로 버려진 배터리에서 주요 원료인 니켈과 코발트 등을 추출해 이를 새 배터리에 탑재할 원자재로 바꾸는 과정을 말한다. 이는 폐배터리를 에너지저장장치(ESS)나 전기차 충전소에 탑재하는 '재사용'과 다른 개념이다.

폐기되는 배터리로 인한 환경적인 부담은 크다. 미국의 아르곤 국립 연구소의 연구에 따르면 향후 10년 이내 전기자동차에서 발생하는 리튬 기반 배터리 쓰레기가 매년 200만 톤 이상일 것으로 예상된다.

이에 대한 해결책으로 미국에서는 리튬 기반 배터리 재활용 산업이 크게 주목 받고 있다. 제조공정에서 발생하는 스크랩을 재활용하거나 폐기되는 배터리에서 전극 물질을 회수하고 화학적으로 처리해서 다시 배터리 제조에 활용하는 방식이다.

배터리 재활용 기술을 보유한 기업들의 사업 전개도 활발하다. 배터리 재활용 산업은 한국이나 중국과 같이 배터리 제조 선도국에서 대부분 집중하고 있지만, 북미와 유럽 지역 등에서도 최근 주목하고 있다.

캐나다의 ‘라이 사이클’은 2021년 말부터 미국 뉴욕주에 2023년 가동을 목표로 약 1억7500만 달러 규모의 공장 건설을 시작했다. 공장이 완공되면 북미 최대 리튬이온 배터리 재활용 허브가 될 전망이다.

테슬라는 지난해 '임팩트 리포트'를 통해 자체 배터리 재활용 기술을 소개했다. 이를 통해 배터리셀 원료 92%를 회수할 수 있다는 설명이다. 지난해에는 미국에서 재활용 서비스를 출시한 바 있다.

테슬라의 공동창업자인 JB 스트라우벨도 배터리 재활용 사업을 확장하고 있다. 블룸버그 보도에 따르면 JB 스트라우벨이 세운 ‘레드우드 머티리얼스’는 10억 달러가 넘는 비용을 들여 새로운 공장 부지를 물색 중이다. 해당 공장에서는 2025년까지 연간 최대 100GWh, 2030년까지 연간 최대 500GWh가치의 재활용 배터리와 지속가능한 채굴 재료로 양극과 음극을 생산할 계획이다.

한국 기업들도 배터리 재활용 사업에 진출

국내에서도 전기차 배터리에서 원료를 추출하는 '배터리 재활용' 시장에서 각축전이 벌어지고 있다. 시장조사기관 SNE리서치에 따르면 전기차 배터리 재활용 시장은 2025년 3조원 규모에서 2030년 12조원 수준으로 성장할 전망이다. 전기차 대중화가 본격화되는 2040년 시점에는 87조원에 육박할 예정이다.

특히 국내 K배터리 3사는 주요 원료에 대한 해외 의존도를 낮추고 수급을 안정화하는 차원에서 관련 시장에 주목하고 있다.

LG에너지솔루션은 북미 최대 배터리 재활용 업체 '라이-사이클'에 600억원 규모 지분 투자를 했다. SK이노베이션은 폐배터리 재활용 사업을 본격화하기 위해 최근 전담 조직을 꾸렸고, 삼성SDI 폐배터리 재활용 기업 '피엠그로우'에 지분을 투자했다. 또 국내 폐배터리 재활용 선두 기업인 성일하이텍과 협력도 진행하고 있다.

한편, 세계 최대 배터리업체인 중국 CATL은 최근 배터리 재활용 공장에 50억달러(약 6조원)을 투자하겠다고 밝혔다. 폐배터리 소재를 활용해 인산철리튬·코발트산리튬 등의 소재와 양극재를 생산할 것으로 알려졌다.