배터리 재활용 규제도 코 앞에

기아·SK이노베이션 ‘전기차 배터리 순환경제' 구축

기아와 SK이노베이션이 사용 후 배터리에서 리튬을 포함한 금속을 회수해 전기차 배터리의 친환경적 처리가 가능한 기술 기반을 만든다.

양사는 지난해 3월 ESG(환경·사회·지배구조) 경영 강화의 일환으로 전기차 배터리 산업 생태계 구축을 위한 업무협약을 체결하고 1년간 사용 후 배터리 재활용 실증사업을 진행했다. 이를 통해 배터리 내 금속 회수 가능성과 효과 및 효율성 등을 평가했다.

기아는 현대차그룹 차원에서 배터리 성능평가 시스템으로 사용 후 배터리를 평가하고 잔존성능이 우수한 배터리는 모듈 또는 팩 단위로 나눠 에너지 저장 장치(ESS)로 재이용한다. 잔존성능이 낮을 경우 기아는 배터리를 셀 단위로 분해하고 SK이노베이션은 자체 기술로 리튬, 니켈, 코발트 등 양극재용 금속자원을 회수해 전기차 배터리 재활용에 활용한다.

양사는 사용 후 배터리에 대해 ▲전처리(배터리 분해) ▲금속자원 회수 ▲양극재 이용 ▲배터리 제조 ▲차량 장착에 이르는 EV 배터리 순환생태계를 구축한다는 계획이다. 또한 사용 후 배터리의 친환경적 처리를 위한 다양한 관리 모델을 만들어 ESG 경영 확대에 기여할 예정이다.

권혁호 기아 국내사업본부장은 “기아와 SK이노베이션은 사용 후 배터리 이용체계를 공동으로 조성해 전기차 대중화에 따른 제조사의 사회적 책임과 지속가능경영을 강화할 것”이라며 “올해 하반기 출시 예정인 기아의 첫 전용 전기차 EV6에도 이 프로세스를 적용해 친환경 모빌리티 브랜드로서의 입지를 높일 것이다”고 밝혔다.

김철중 SK이노베이션 전략본부장은 “사용 후 배터리 재활용은 글로벌 전기차 대중화에 따른 금속 자원의 수요증가에 대한 대응 중 하나”라며 “생산에 따른 온실가스 발생 및 국토의 환경적 부담을 완화할 수 있다. 이번 협업을 바탕으로 국내에서 확립된 사용 후 배터리 활용체계가 글로벌로 확대될 수 있도록 기여할 것”이라고 말했다.

대부분의 전기차 부품은 종래의 차량에 들어가는 것들과 크게 다르지 않다. 가장 큰 차이는 배터리다. 일반 차량에 쓰이는 납축 배터리는 광범위하게 재활용되는데, 전기차에 들어가는 리튬이온 배터리는 이야기가 다르다.

전기차 배터리들은 기존에 쓰이던 배터리보다 더 크고 무겁다. 또 수백 개의 리튬이온 셀로 구성되는데, 추후 분해가 필요한 부분이다. 해로운 물질도 포함하고 있는 데다 제대로 해체되지 않았을 경우 폭발 가능성도 있다. 핵심은 '검은 덩어리(Black Mass)'라고 불리는 리튬, 망간, 코발트, 니켈의 혼합물을 어떻게 재사용할지다.

이에 EU는 최근 전기차 회사들에 수명을 다 한 배터리가 그냥 버려지지 않도록 책임을 부여하는 방안을 제안했다. 이가 규제로까지 이어지면서, 전기차 제조사들은 이를 위한 방안 마련에 착수한 바 있다.

닛산의 경우 자동주행 시스템을 갖춘 자사 차량 리프(Leaf)의 배터리를 재사용하고 있다. 폭스바겐도 최근 독일에 첫 재활용 공장을 열었다. 시범 기간 매년 배터리 3600개를 재활용하는 게 목표다. 폭스바겐그룹 컴포넌츠의 재활용 계획 책임자 토마스 티드에는 "재활용의 결과로 다양한 재료가 되살아날 것"이라며 "첫 단계로 코발트와 니켈, 리튬, 망간 같은 음극 금속에 집중하고 있다"고 말했다. 르노 역시 모든 전기차 배터리를 재활용하고 있다. 매년 수백 개 정도인데, 이를 위해 르노는 프랑스의 폐기물 관리 회사 베올리아와 벨기에의 화학약품 회사 솔베이 등과 손잡았다.

EU의 배터리 규제안, 2024년부터 탄소발자국 공개해야

EU는 2006년부터 내연기관에 포함된 배터리를 규제한 바 있다. 최근 전기차 판매가 활발해지면서 유럽 그린딜의 일환으로 작년 12월 전기차 배터리 재활용 규제안까지 발표했다. 2024년부터 EU 시장에 출시된 모든 배터리는 탄소발자국을 공개해야 하며, 2030년부터 배터리에 사용하는 코발트, 리튬, 니켈 등은 반드시 재활용 원료를 쓰도록 제안했다.

EU의 배터리 규제안은 오염자 부담 원칙을 적용했다. 새로 발표된 배터리 규제안의 골자는 EU 시장에서 거래되는 배터리들이 수명기간 안전해야 함과 동시에 지속 가능해야 한다는 점이며, 이는 유럽 그린딜(European Green Deal)의 목표를 위한 핵심이기도 하다.

EU 시장에 출시된 배터리는 전체 수명주기 동안 지속가능하고 성능이 뛰어나며 안전해야 한다는 대원칙 아래 배터리 재활용에 필요한 원칙을 도입했다.

산업용, 자동차/전기자동차용, 휴대용 배터리 등 EU 시장에 출시된 모든 배터리는 2024년부터 상품을 생산하고 소비하는 전체 과정에서 발생하는 탄소 총량인 ’탄소 발자국‘을 공개해야 한다.

배터리 주재료는 일정 부분 재활용 원료를 사용해야 한다. 이에 따라 2030년부터 배터리에 사용하는 코발트는 12%, 리튬은 4%, 니켈은 4% 이상 반드시 재활용된 원료 사용을 권고했다. 2035년부터는 코발트 20%, 리튬 10%, 니켈 12%로 강화된다.

재활용 비율을 높이기 위해 폐배터리 수거 비율도 높일 계획이다. 현재 45%만 수거되고 있는데, 이를 2025년 655, 2030년 70%로 높여 재활용 할 수 있는 기반을 마련한다는 방침이다.