안녕하세요. 신재생에너지 전문가 썬랩입니다!

화석연료 사용 등으로 인한 지구온난화가 더욱 심화되고 있는 가운데 그에 대한 대안으로 태양광발전에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있습니다. 2019년 상반기 기준 국내 태양광 설치량은 1.64GW로 올해 보급 목표 1.63GW를 조기에 달성했고 독일에서는 태양광발전이 제1 발전원으로 기록되기도 하였습니다. 글로벌 태양광 시장 보고서에 따르면 2020년 세계 태양광발전 누적 설치 용량이 400~600GW에 달할 것이라는 전망인데요.

태양광 패널의 수명은 20~30년 정도로 보기 때문에 보급 초기에는 패널의 폐기 과정 혹은 재활용 과정에 대한 뚜렷한 제도 없이 보급을 늘리기 위해 노력했습니다.
하지만 태양광 발전소의 보급을 늘리기 위한 노력은 ‘친환경’을 목적으로 하기 때문에 태양광 발전소 보급이라는 행위에서만 끝나서는 안되고 그 이후에 나올 폐기물들의 재활용과 처리에 대한 명확한 기준이 필요합니다. 

오늘 포스트에서는 태양광 발전 사업의 핵심인 패널의 재활용과 처리 과정에 대해 알아보겠습니다.

이미지 : 녹색기술정보포털

태양광 패널 재활용 과정

태양광 패널의 재활용 단계는 총 6단계로 나누어집니다.
수명이 다하거나 파손된 태양광 패널을 재활용 공장으로 보낸 후 약 600℃의 열처리 공정을 거쳐 재활용 작업을 준비합니다. 태양광 패널을 알루미늄 프레임, 유리, 리본, 태양광 셀로 각각 분리하여 각 원재료의 수요가 있는 다른 산업에서 재활용하고 태양광 셀만 남깁니다.
태양광 패널을 새로 생산하기 위해서는 폴리실리콘을 원재료 상태로 되돌려야 하는데요. 앞서 분리한 태양광 셀에 화학 처리 및 세척 진행 후 결정 성장을 통한 재활용 잉곳을 제작해 새로운 태양광 패널을 만들면 모든 재활용 과정이 끝나게 됩니다.

폐기된 태양광 패널을 재활용할 때 재활용 가능성과 활용 범위가 가장 큰 부분은 알루미늄 프레임과 유리이지만, 환경에 가장 큰 영향을 미치는 태양광 패널의 셀(Cell)을 재활용하는 것이 가장 중요합니다.
특히, 태양광 기술의 선진국인 독일을 중심으로 태양광 패널의 재활용 연구가 활발히 진행되고 있는데요. 태양광 패널을 만들 때는 매우 순도 높은 실리콘이 필요하기 때문에 이 과정에서 실리콘 표면의 오염물질을 얼마나 깨끗이 처리할 수 있는지가 핵심이고 지속적으로 연구되고 있는 분야이기도 합니다.

태양광 패널 재활용 EPR시행

지난 8월 ‘태양광 패널(모듈) 생산자책임재활용제도(EPR) 도입을 위한 업무협약’이 체결되었는데요. 2000년대 초반부터 전국적으로 설치가 확대되어 온 태양광 패널의 사용 기한(20~25년)이 도래하면서 폐패널 처리 과정에서의 환경오염 발생을 우려하여 이제는 구체적인 정책이 필요한 때가 되었습니다. 이러한 필요성에 따라 산업통상자원부, 환경부, 한국태양광산업협회 등 관련 부처가 모여 업무협약을 체결한 것입니다.

태양광 패널 재활용 EPR 이란?

폐기물 재활용에 대한 법적 의무는 생산자에게 있지만, 생산자가 수거부터 재활용 전과정을 직접 책임진다는 의미는 아니며 소비자 · 지자체 · 생산자 · 정부가 일정 부분 역할을 분담하는 체계로서 제품의 설계, 포장재의 선택 등에서 결정권이 가장 큰 생산자가 재활용 체계의 중심적 역할을 수행하도록 하는 것입니다. 

2022년 : 태양광 폐패널 회수·보관 체계 구축, 재활용 기술 개발 등 기반 마련

2023년 : 태양광 패널에 생산자책임 재활용제도를 도입하기로 합의

송형근 환경부 자연환경정책실장은 “친환경에너지로 대표되는 태양광에너지가 폐기되는 과정까지 환경부하를 증가시키지 않도록 관리하는 것은 미래 태양광에너지 비중 증가를 감안하면 매우 중요한 과제”라며 “태양광 패널 생산자책임재활용제도를 통해 소각되거나 매립되는 패널의 양은 줄이면서도 알루미늄, 실리콘, 유리 등 유가금속을 회수할 수 있어 여러 편익이 기대된다”라고 밝혔는데요.
생산자가 부담하는 처리 비용 및 범위에 대해 얼마나 구체적인 체계가 갖춰질지가 관건이 되겠지만 제도 마련을 시작으로 우리나라도 태양광 패널에 대한 올바른 회수 및 재활용이 이루어질 수 있는 계기가 될 것으로 보입니다.

이미지 : 녹색기술정보포털

태양광 패널 재활용, 해외에선 어떻게 할까?

유럽은 신재생에너지 발전의 선두적인 역할을 하는 만큼 회수 및 재활용 체계가 이미 갖춰져 PV CYCLE 단체를 중심으로 태양광 패널 회수 및 재활용이 이루어지고 있습니다. 현재 236개의 태양광 모듈 제조회사에서 폐기된 태양광 패널을 회수하여 재활용하고 있으며, 2010년 이후 약 5,443톤의 태양광 패널을 회수하여 재활용되었고 모듈 제조회사들은 매년 재활용 규모에 따라 5,000~25,000유로의 회비를 PV CYCLE에 지불하고 있습니다. 60%의 태양광 패널을 회수하고 회수된 패널의 80%를 재사용할 계획이라고 합니다.

태양광 패널은 중금속, 카드뮴 덩어리?

태양광 패널을 중금속 덩어리라고 칭하며 환경오염의 주범으로 몰아가는 일부 커뮤니티 글이나 기사들이 종종 있는데요.

이는 전혀 사실이 아닙니다.

한국에너지기술연구원에 따르면 우리나라에서 쓰이는 태양광 패널은 결정질 실리콘 재질이며 유리 76%, 폴리머 10%, 알루미늄 8%, 실리콘 5%, 구리 1% 등으로 되어 있으며 이 밖에 은, 주석, 납은 유해 기준에 크게 미치지 않는 극미량만이 들어있습니다. 물론 태양광 패널 중에 중금속이 다량 포함된 카드뮴 텔루라이드 재질의 패널도 있지만 한국에는 들어오지 않습니다.

잘못된 오해를 바로잡기 위해 산업통상자원부와 환경부를 비롯한 관련 부처에서 태양광 패널의 주원료와 재활용 과정에 대한 자료들을 제공하고 있으며, 태양광 패널 중금속 루머가 거짓임을 밝혀내는 팩트 체크 기사 및 프로그램이 만들어지기도 했습니다.
태양광발전 사업은 전 세계가 주목하고 있는 탄소 감축, 지구온난화를 막기 위한 친환경에너지 사업입니다. 가짜 뉴스와 루머들이 탈원전을 반대하는 근거나 정치적인 수단으로 이용되고 있는 사실이 안타까운 현실입니다.

최근에는 미국, 중국에서도 유럽의 선진 태양광 패널 기술을 활용하여 에너지 생산뿐만 아니라 친환경적인 사후 처리 방법을 찾기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는 만큼 국내에서도 생산 및 판매에만 주력할 것이 아니라 친환경적인 정책 흐름에 맞춰 활용 연구 개발 및 실증 설비 계획을 마련되야 할 것입니다.
또한 태양광발전사업이 친환경을 목적으로 하며 폐기 혹은 재활용 과정에서도 친환경적인 방법으로 처리된다는 사실을 바로 알고 태양광발전사업 전체에 대한 긍정적인 인식을 가질 수 있도록 제조사 및 시행사, 소비자 모두가 노력해야 합니다.
 
썬랩은 태양광발전사업에 대한 잘못된 정보를 바로잡고 친환경에너지 사업이라는 목적에 부합할 수 있는 정보를 제공하기 위해 노력하며 태양광발전소 보급에 앞장서는 기업이 될 수 있도록 최선을 다하겠습니다.

글. 황혜란(썬랩 기획마케팅 주임)