국내 보고서, 2045년 폐배터리서 수산화리튬 2만톤 추출

2045년에는 전기차 폐배터리 재활용을 통해 배터리 핵심원료인 수산화리튬을 2만톤 가량 조달할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 현재 수산화리튬은 중국산이 작년 기준 82%를 차지하고 있다. 

대한상공회의소(회장 최태원)가 최근 김유정 한국지질자원연구원 책임연구원에게 분석을 의뢰해 23일 발표한 ‘전기차 폐배터리 재활용산업의 원료조달 효과성 분석’ 보고서에 따르면, 국내 전기차 보급 확대에 따라 폐배터리 재활용이 늘게 되는 2035년 이후에는 배터리 생산에 필요한 핵심원료의 자체 조달분이 급증한다.  

구체적으로는, 2045년에 수산화리튬 2만톤, 황산망간 2만1000톤, 황산코발트 2만2000톤, 황산니켈 9만8000톤 가량을 전기차 폐배터리 재활용으로 회수할 수 있다는 전망이다. 이는 해당원료의 작년 수입량 대비 28%, 41배, 25배, 13배에 해당하는 양이다.

이러한 원료는 모두 양극재의 핵심원료이나, 니켈, 코발트, 망간이 주로 투입되는 전구체(양극재 제조를 위한 중간재)는 대부분 완제품 형태로 수입되기 때문에 리튬의 수입량이 상대적으로 더 많다고 한다. 참고로 지난해 수산화리튬 7만871톤, 황산망간 514톤, 황산코발트 861톤, 황산니켈 7278톤을 국내로 수입했다.

[그림] 폐배터리 재활용을 통한 자원 회수량 예상치 (단위 : 톤)

보고서는 환경부의 ‘2030년 전기차 보급 목표’를 토대로 2030년까지의 국내 전기차 보급량을 설정하고, 그 때까지의 추세선을 2040년까지 적용해 폐배터리 발생량을 추정했다.  

또한, 폐배터리 처리를 재사용(ESS, 소형운송기 배터리 등)과 재활용으로 구분하고, 재사용된 폐배터리는 제품화되어 내구 연한만큼 사용된 이후에 재활용되는 것으로 간주했다.

이를 토대로 연간 재활용될 폐배터리 양을 추정한 결과, 2030년 1만8000톤(4만개), 2035년 9만톤(18.4만개), 2040년 22만5000톤(40.6만개), 2045년엔 41만6000톤(63.9만개)으로 나타났다. 즉, 폐배터리 41만6000톤에서 수산화리튬 2만톤, 황산망간 2만1000톤, 황산코발트 2만2000톤, 황산니켈 9만8000톤이 회수될 수 있는 것이다.

대한상의는 “폐배터리 수출입물량과 스크랩을 얼마나 잘 관리하고 확보하느냐에 따라 폐배터리 재활용의 원료조달 효과성은 달라질 수 있다” 며 “폐배터리 재활용산업은 경제적 효과 뿐 아니라 환경보호와 공급망 안정화, 미국과 EU의 무역규제 대응 측면에서도 매우 중요한 산업”이라고 강조했다. 

보고서는 폐배터리 재활용을 광산 투자에 비유했다. 보고서에 따르면 2025년부터 2045년까지 확보 가능할 것으로 추정되는 순금속 기준의 누적회수량을 연 단위로 환산했을 때 리튬은 24000톤, 코발트는 3000톤, 니켈은 1만4000톤 수준이다. 여기서 순금속이란 수산화리튬, 황산코발트 등에 함유된 순수 리튬 또는 코발트 등의 물량을 가리킨다.

한국광물자원공사가 2006년 투자했던 마다가스카르 암바토비 광산의 연간 코발트 생산량이 4000톤이고, LG에너지솔루션이 호주 QPM 지분투자로 확보할 예정인 코발트와 니켈이 각각 연 700톤, 7000톤 수준인 것을 감안하면, 폐배터리 재활용이 소위 ‘도시광산’으로서의 가치를 갖기에 충분한 셈이다.  

끝으로 보고서는 폐배터리의 안정적 수입선 확보와 재활용 기술의 고도화가 중요하다고 강조했다. 

보고서에 따르면, 국내 배터리 재활용 설비용량은 2022년 3만7000톤에서 2027년 16만8000톤으로 확대될 것으로 기대되는데, 2027년 재활용될 것으로 추정되는 전기차 폐배터리 양은 약 3000톤으로 설비용량의 2%에 불과하다. 

우태희 대한상의 상근부회장은 “전기차 시장이 급성장할수록 폐배터리 재활용을 통한 핵심원료 회수량 역시 기하급수적으로 늘어날 것”이라며 “국내 폐배터리 수거, 확보 체계를 정비하는 한편, 폐배터리 재활용 기술의 고도화를 위해 정부와 민간이 적극 협업해야 한다”고 말했다.

우 부회장은 이어 “주요국들이 역내 재활용 생산을 정책화하고 있는 만큼 폐배터리 자체가 전략물자화 될 가능성이 크다”며 “한국은 폐배터리를 ‘제2의 원석’, ‘도시광산’으로 인식하고 공급선 확보에 적극 임해야 한다”고 덧붙였다.