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환경파괴 골칫거리 태양광 폐패널, 재활용은 어떻게?

  • 기자명 김민정 기자
  • 입력 2021.08.03 21:17
  • 수정 2021.08.03 23:25
  • 댓글 0

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국내 폐패널, 2030년에 최대 15만톤 예상.
매립될 경우, 독성 화학 물질로 땅과 물에 침투 우려.
산업부, ‘태양광 재활용센터구축 기반조성’사업 추진

세계 태양광 발전시장 규모가 커지면서 앞으로 폐기될 태양광패널의 양도 크게 늘어날 전망이다. 사진=픽사베이
세계 태양광 발전시장 규모가 커지면서 앞으로 폐기될 태양광패널의 양도 크게 늘어날 전망이다. 사진=픽사베이

[ESG경제=김민정 기자] 세계 태양광 발전시장은 2004년 누적용량 1GW를 초과한 이후, 2012년 100GW, 2016년 300GW, 2017년 400GW를 초과하며 지속적으로 급성장하고 있다. 2011년 후쿠시마 원전사고 이후 일본 및 유럽 등에서 원전 설치계획을 축소 또는 폐지하였고, 중국, 일본, 미국 및 신흥 시장(동남아시아, 아프리카, 남미 등)에서 태양광 설치량을 확대하면서 향후 세계 태양광시장은 꾸준히 증가할 것으로 예측됐다.

그런데 그에 따른 부작용도 곳곳에서 발생하고 있다. 태양광발전설비의 누적 설치용량 만큼 앞으로 폐기될 태양광 패널의 양도 늘어나고 있다는 것이 문제다. 얼마 전 오마이뉴스에서 보도된 새만금 수상 태양광 패널 역시 새들의 무리가 쏟아낸 배설물로 인해 흰 페인트를 칠한 듯 망가져 있는 모습이 드러났다. 배설물로 뒤덮인 수상태양광 패널에서는 전기가 생산될지 의문이라는 보도가 이어졌다.

실제 국제에너지기구 및 국제재생에너지기구(IEA-IRENA)의 보고서에 따르면 전 세계적으로 2030년에는 1.7~8.0백만톤, 2050년에는 60~78백만톤의 태양광패널이 누적 폐기될 것으로 추정되고 있다.

세계 태양광발전설비 누적 보급 현황. 자료 = IEA PVPS(2020)
세계 태양광발전설비 누적 보급 현황. 자료 = IEA PVPS(2020)

2030년이 되면 아시아에서만 최대 3.5백만톤, 유럽 최대 3.0백만톤, 미국 최대 1.0백만톤의 폐패널이 누적 폐기될 것으로 예상됐다. 한국의 폐패널 누적발생량도 2030년에 2.5~15만톤, 2050년이 되면 1.5~2.3백만톤으로 급격히 증가할 것으로 전망됐다. 2050년까지 전 세계 상위 5개국에서는 약 7800만톤의 태양광 패널 폐기물이 발생할 것으로 추정된다.

중요하게 떠오른 태양광 패널 재활용

태양광 전지 판넬은 약 30년 사용 후 수명이 다한다. 실제로 2050년이 되면 전 세계전자 폐기물의 10%는 태양 전지 패널이 될 것이라는 예측도 나오고 있다. 태양 전지 패널의 90%는 매립되고, 결국 독성 화학 물질로서 땅과 물에 침투하게 될 수도 있다.

때문에 태양 전지패널의 재활용은 매우 중요한 이슈다. 국제 태양열 에너지 학술지에 따르면 향후 30년동안 태양광 패널 부품의 가치는 약 150억 달러에 달하며, 새롭게 재활용될 경우 630GW의 전기를 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

2050년까지 PV패널 폐기물 양이 급격하게 증가할 것이라는 예측이다. 자료= IEA
2050년까지 PV패널 폐기물 양이 급격하게 증가할 것이라는 예측이다. 자료= IEA

일반적으로 패널의 종류는 크게 실리콘계, 화합물계, 유기계로 나뉜다. 이중 실리콘 기반 태양전지 패널소재의 96%는 재활용이 가능하며, 비실리콘 기반 태양전지 패널 소재는 97%를 재활용할 수 있다. 국내에서는 결정질 실리콘계(C-SI) 패널이 태양전지 시장의 90% 이상을 점유하고 있다.

결정질 실리콘계(C-SI) 패널은 약 76%가 전지표면의 강화유리로 이루어지며, 전선연결을 위한 극소량의 납을 사용하지만 폐기 시 분리처리가 용이하다.

유럽 등, 폐패널 재활용 시스템 미리 구축

유럽은 2012년부터 “Directive 2012/19/EC”를 통해 태양광 폐패널을 전기전자폐기물로 공식 지정하고 재활용을 의무화하는 전기전자폐기물처리지침(WEEE,Waste Electrical and Electronic Equipment)을 시행하고 있다. 폐패널의 수거 및 폐기 시 소요되는 비용은 모두 생산자가 부담하는 것이 원칙이다.

미국은 캘리포니아 주에서 태양광 폐패널의 수집, 재사용, 재활용 시스템 구축을 장려하기 위한 목적의“태양광 패널 수집 및 재활용에 관한 법안”을 2015년에 발의하였다. 캘리포니아 유해물질 관리국은 태양광 폐패널을 유해폐기물이 아닌 일반폐기물로 지정하였으며 폐패널의 다양한 재활용 방식이 개발되고 있다.

일본은 2015년에 태양광 폐패널의 수거, 재활용, 적정처리와 관련한 로드맵을 수립하여 친환경적 설계, 해체·운반·처리 가이드라인을 제시한 바 있다.

우리나라는 2019년 8월 환경부, 산업통상자원부, 한국태양광산업협회가 ‘태양광 패널(모듈) 생상자 책임재활용제도 도입을 위한 업무협약’을 체결하고, 2023년부터 패양광 패널 EPR제도를 시행한다. 이를 위해 2022년까지 태양광 패널 회수·보관 체계 구축, 재활용 기술 개발 등 재활용 기반을 마련할 계획이다.

제도가 시행되면 생산자는 수거에서 운송 등의 재활용 체계를 구축하여 환경부가 부여하는 재활용 의무율에 해당하는 양 만큼의 폐패널을 친환경적으로 재활용해야한다.

또 산업통상자원부에서는 설비의 수거·분리·분해·재활용 전주기에 대한 지원을 위해 ‘태양광 재활용센터구축 기반조성’사업을 추진했다. 이에 따라 충북 진천에 ‘태양광재활용센터’가 오는 9월 완공예정에 있으며, 연간 3600톤의 폐패널을 처리할 수 있을 전망이다.

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