수명이 끝난 자동차 배터리는 어떻게 될까?

최근 전기차 보급률이 상당히 올라가면서, 전기차 못지않게 전기차 배터리에 대한 관심과 궁금증이 많아졌습니다. 그렇다면 과연 수명이 끝난 자동차 배터리는 어떻게 되는지에 대해서 오늘 알아보도록 하겠습니다.

 

배터리는 어떻게 만들어질까?

전기차에 가장 많이 사용되는 리튬이온 배터리는 1991년에 출시하였고 이 배터리 발전에 기여한 세명의 과학자는 2019년 노벨 화학상을 수상하기도 하였습니다. 배터리는 근본적으로 석유, 석탄과 마찬가지로 채굴 산업입니다. 우선 리튬이온 배터리를 만들기 위해서는 리튬, 니켈, 망간, 코발트 등이 필요합니다. 리튬의 경우 채굴하는 과정에서 사용하는 대량의 물이 지하수를 오염시키고, 추출을 위해 쓴 황산은 폐기물로 버려집니다. 이는 리튬 매장량이 풍부한 세르비아 상황을 보면 더욱 실감되는데, 세르비아에서는 환경오염으로 인한 사망자가 10만 명당 175명으로 인도보다 높은 수치를 기록하고 있습니다. 배터리의 안정성과 저쟝 용량에 기여하는 코발트도 마찬가지인데, 채굴 과정에서 중금속을 포함한 폐수가 정화 과정 없이 배출되고 있습니다. 세계 코발트 공급량의 70%를 차지하는 콩고민주공화국의 경우 광산 인근 지역은 환경오염으로 인한 기형아 출산이 심각한 상황입니다. 이러한 채굴과정에서의 환경오염은 앞으로 전기차 발전에 있어서 큰 숙제이기도 합니다.

 

배터리는 언제 버려질까?

전기차 배터리의 경우 1회 충전 시 주행 가능 거리가 평균 400km라고 했을 때, 리튬이온 배터리는 500회 충전 이후 성능이 급격히 떨어진다고 할 수 있습니다. 20만 km 주행 후 70% 이하로 성능이 떨어진 배터리는 전기차 구동용으로 사용할 수 없어 교체 혹은 폐기해야 하며 이를 '사용 후 배터리'라고 합니다. 전기차 시장이 성장할수록 전기차에서 배출되는 배터리 또한 늘어날 수밖에 없습니다. 아직까지 전국의 사용 후 배터리는 500개 내외이지만, 환경부에 따르면 2024년에 1만 3826개, 2026년에는 4만 2092개의 사용 후 배터리가 발생하고 누적으로 계산하면 10만 개에 육박합니다. 이렇게 점점 늘어나는 사용 후 배터리를 어떻게 처리할지 또한 다가올 미래의 큰 문제라고 할 수 있습니다.

 

폐배터리 배출 전망, 출처 : 에너지경제연구원, 하나금융투자

 

재사용되는 전기차 배터리

재사용할 수 있는 배터리는 주로 에너지 저장 장치(Energy Storage System, ESS)로 활용됩니다. ESS는 빛이 좋고 바람 센 날에 만들어둔 재생에너지를 저장했다가 사용할 수 있는 시스템입니다. 재생에너지 발전소와 ESS의 조합은 폐품을 줄이고, 선순환 구조를 도우며, 대규모 발전소와 송전선으로의 추가 건설을 줄이는데 큰 역할을 합니다. 게다가 전기차 배터리와 ESS는 기계적 구조가 거의 동일하여 재상용으로 개조하기 쉽다는 장점도 있습니다. 이러한 ESS에 우리나라 기업 또한 적극적으로 참여하여 개발 중인데, 현대자동차그룹의 경우 울산공장 태양광발전소에서 만든 전력을 ESS에 저장한 뒤 외부 전력망에 공급하는 방식으로 사용 중이며, SK온 또한 폐배터리를 수거해 경기도 안양의 아파트 단지 건설 현장에 ESS를 구축할 계획을 가지고 있습니다. LG에너지솔루션 또한 오창공장에서 10만 km 넘게 주행한 전기 택시에서 떼어낸 배터리를 ESS로 재가공하고 있습니다.

 

 

 

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