1세대 태양광 폐패널 수명 종료 임박…“위 리사이클 솔라, 美 최초 폐패널 재활용 공장 가동”

2027년은 태양광 폐패널 발생량이 급증할 시기로 전망됩니다.

재생에너지 확산을 위해 2000년대 초 생산한 ‘1세대 태양광 패널’의 수명이 곧 만료되기 때문입니다. 태양광 패널의 기대수명은 통상 25~30년으로 알려져 있습니다.

이에 세계 주요국이 태양광 패널 처리에 골머리를 앓는 가운데, 이를 수거해 재활용에 나선 기업이 있습니다.

바로 미국 태양광 패널 재활용 전문 기업 ‘위 리사이클 솔라(We Recycle Solar)’입니다.

위 리사이클 솔라는 지난 1일(현지시각) AP통신·로스앤젤레스타임스(LAT) 등 주요 외신에 북미 지역에 태양광 패널 재활용 공장을 최초로 개소한 기업으로 소개돼 화제를 모았습니다.

과연 어떤 기업인지 그리니엄이 자세히 살펴봤습니다.

 

美 태양광 폐패널 90% 매립…위 리사이클 솔라 “95% 재활용 목표” ♻️

미국 국립재생에너지연구소(NREL)에 따르면, 현재 미국에서 발생한 태양광 폐패널 중 90%는 매립지에 버려집니다. 재활용 비용이 매립 대비 최소 15배가량 높기 때문입니다.

태양광 패널 1개 매립 시 최대 2달러(약 2,600원)가 소요되는 반면, 재활용 시 최대 45달러(약 5만 9,200원)의 비용이 발생합니다.

그러나 2027년을 기점으로 태양광 폐패널 발생량이 증가할 것이란 예측 덕에 해당 재활용 산업이 성장할 것이란 전망도 꾸준히 제기되고 있습니다.

노르웨이 에너지 전문 컨설팅업체 리스타드에너지(Rystad Energy)는 2022년 보고서에서 “세계 태양광 패널 재활용 시장 규모가 1억 7,000만 달러(약 2,200억원)”로 전망했습니다.

기관은 2030년 해당 시장 규모가 29억 달러(약 3조 5,500억원)까지 성장할 것으로 내다봤습니다.

 

▲ 지난 2019년 아담 사게이 위 리사이클 솔라 CEO는 환경분야 기업가와 함께 위 리사이클 솔라를 설립했다. ©Adam Saghei 링크드인

태양광 패널 재활용 산업이 급부상할 것이란 청사진이 제기된 가운데, 지난 2019년 8월(현지시각) 아담 사게이 위 리사이클 솔라 최고경영자(CEO)는 환경분야 기업가들과 함께 위 리사이클 솔라를 설립했습니다.

사실 사게이 CEO는 줄곧 폐기물 산업에 종사해온 인물입니다. 그는 2012년부터 뉴욕에서 전자폐기물 및 데이터 처리기업인 ‘테코베리(Tekovery)’를 운영해 왔습니다.

사게이 CEO가 태양광 패널 재활용까지 관심을 갖게 된 결정적인 계기는 2017년 건물 옥상에 설치된 태양광 패널 때문이었습니다.

사게이 CEO는 “태양광 패널이 지붕 전체에 설치되는 것을 보고 이 패널들이 어떻게 처리될지 궁금해졌다”고 회상했습니다. 태양광 패널은 비소(As), 납(Pb), 카드뮴(Cd) 등 유해 중금속을 포함하고 있어 적절하게 처리되지 않으면 토양과 지하수 등을 오염시킬 수 있기 때문입니다.

이에 사게이 CEO는 “태양광 등 재생에너지는 화석연료를 대체할 친환경 에너지”라면서도 “처리 과정에서 환경오염을 유발한다면 친환경 기술이라 말할 수 없다”고 강조했습니다.

즉, 폐기를 포함해 재생에너지 산업 전반에서 지속가능성을 확대하고자 태양광 패널 재활용 시장에 뛰어든 것.

 

▲ 위 리사이클 솔라는 지난 4월 애리조나주 유마시에 북미 최대 태양광 폐패널 재활용 공장 문을 열었다. ©We Recycle Solar

위 리사이클 솔라 태양광 폐패널 재활용 공장, 美 애리조나서 본격 가동 ☀️

2019년 8월 설립 당시 위 리사이클 솔라는 미국 내 태양광 폐패널의 95%를 재활용하겠단 목표를 설정합니다. 이후 태양광 폐패널 수거·분리·재활용 사업 전반에 뛰어듭니다.

이후 위 리사이클 솔라는 미 환경보호청(EPA)이 인정한 미국 유일의 태양광 패널 재활용 업체로 거듭났습니다.

설립 이후 위 리사이클 솔라는 북미 주요 태양광 업체인 ▲미국 전기·가스 공급업체 듀크에너지(Duke Energy) ▲주거용 태양광 패널 제조기업 선노바에너지(Sunnova Energy) ▲캐나다 태양광 모듈 제조 기업 캐네디언솔라(Canadian Solar) 등을 고객사로 확보해 사업을 확장해 나가고 있습니다.

더불어 미 뉴저지주를 비롯해 미국 내 6곳에 리사이클 솔라 창고에서 태양광 폐패널을 수거해 재활용하고 있습니다. 올해 4월까지 이 기업이 재활용한 태양광 폐패널만 50만여개에 이릅니다.

 

▲ 지난 4월 미국 애리조나주 유마시에서 가동을 시작한 위 리사이클 솔라 공장 앞에 미 전역에서 수거된 태양광 폐패널이 놓여 있다. ©We Recycle Solar

위 리사이클 솔라는 지난 4월 28일(현지시각) 미 애리조나주 유마시에 북미 최초 태양광 패널 재활용 공장을 가동하며 산업 내 입지를 다지고 있습니다. 해당 공장의 면적은 7만 5,000제곱피트(ft²)입니다.

이전에도 위 리사이클 솔라는 유마시에서 태양광 패널을 처리해왔지만, 새로운 기계와 기술을 도입해 공장을 확장해 개소한 건 이번이 처음입니다. 무엇보다 이 공장은 미 캘리포니아주와 멕시코 소노라주와 맞땋아 있는 곳에 위치해 있어 접근성이 높은 편입니다.

이같은 확장에는 2028년까지 태양광 패널 처리 능력을 현재 대비 4배 이상 늘리려는 위 리사이클 솔라의 의지가 담겨있습니다.

사게이 CEO는 “유마 공장에선 하루 최대 154톤, 1년간 총 3만 톤 이상의 태양광 패널을 처리할 수 있다”고 설명했습니다.

 

▲ 위 리사이클 솔라 유마 공장 내 작업자들이 수거된 태양광 패널을 제품별로 분류한 후 재활용 여부를 검토하는 모습. ©We Recycle Solar, 유튜브 캡처

태양광 패널 재활용 위한 유마 공장, 어떻게 재활용할까? 🤔

그렇다면 위 리사이클 솔라의 유마 공장에선 버려진 태양광 패널을 어떻게 재활용할까요?

유마 공장의 처리 과정은 ‘버려진 패널이 새로운 제품으로 생산될 수 있는지’에 초점을 맞추고 있습니다.

이에 가장 먼저 작업자들은 공장에 들어온 태양광 패널을 제조업체와 제품별로 분류하고, 새로운 패널을 만드는 데 사용될 수 있는지 검사하는 과정을 거칩니다.

 

1️⃣ 재활용 가능|손상 안 된 폐패널 부품, 새로운 패널에 사용” 🔨

새로운 패널로 만들어질 수 있는 경우 패널을 해체하는 과정이 진행됩니다.

이때 각 부품이 새 제품에서 사용될 수 있도록 조심스럽게 해체하는 것이 중요합니다.

위 리사이클 솔라는 “태양광 패널은 극한의 기상 조건에도 견딜 수 있도록 만들어져 분해 과정이 다소 까다롭다”며 “패널을 흡착해 들어 올리는 로봇을 통해 부품을 부수지 않고 분리하고 있다”고 설명했습니다.

이후 알루미늄 프레임·구리 배선·유리판 등 패널을 구성하는 재료들이 각각의 분리 기계를 통해 분해됩니다.

분해된 유리, 배선, 플라스틱, 접착제 등의 재료는 새로운 패널 제조에 사용됩니다.

새롭게 만들어진 패널은 푸에르토리코에 위치한 태양광 설비 공급업체에서 저렴하게 판매되고 있다고 회사 측은 전했습니다.

 

▲ 새로운 패널로 만들어지기 위해 알루미늄 프레임·구리 배선·유리판 등으로 태양광 패널이 분해된 모습. ©We Recycle Solar, 유튜브 캡처

2️⃣ 재활용 불가|구리·은·알루미늄 등 원료 추출해 새로운 용도로 활용” ⛏️

새 제품으로 활용되기 어려운 패널들은 원자재를 추출하는 컨베이어 벨트로 이동합니다.

위 리사이클 솔라는 “자체 설비에서 구리·은·알루미늄·유리·결정질 실리콘 등 패널의 원료를 뽑아내고 있다”며 “이들은 패널 재료 중 가장 가치가 높은 원자재로 새로운 용도로 활용될 수 있다”고 설명합니다.

이중 배터리, 재생에너지 설비 내 핵심소재로 사용되는 구리를 추출할 수 있단 점은 주목할 만합니다.

위 리사이클 솔라의 기술책임자인 드와이트 클라크 “각 패널에는 소량의 구리가 포함돼 있다”며 “4,500㎏에 달하는 패널을 처리하면 그중에서 약 100kg 이상의 구리를 추출해 필요한 산업에 사용할 수 있다”고 설명했습니다.

이러한 과정을 통해 현재 유마 공장에선 하루 약 7,500개 이상의 태양광 패널이 처리되고 있습니다.

사게이 CEO는 “현재 공장에 들어온 패널의 60% 이상을 새로운 제품으로 만드는 데 활용하고 있다”고 덧붙였습니다.

 

태양광 패널, 원자재 비용 < 재활용 비용…“아직 재활용 수익성은 ↓” 💰

위 리사이클 솔라는 태양광 패널 1개당 재활용 비용을 최대 20달러로 책정하고 있습니다. 앞서 언급한 매립 비용보다 약 20배 높은 가격입니다.

사실 태양광 패널 재활용 시장은 아직 초기 단계로 규모의 경제를 실현하지 못한 상태입니다.

에이제이 오르벤 위 리사이클 솔라 부사장은 태양광 패널 재활용 산업이 경제적 이치에 부합하지 않는 실정을 꼬집었습니다. 실제로 위 리사이클 솔라는 그간 태양광 패널 재활용 산업이 아닌 환경 관련 컨설팅 부문에서 수익을 창출해왔다고 그는 덧붙였습니다.

그러면서 오르벤 부사장은 “태양광 패널 원자재 자체의 가치보다 패널을 분해하고 원재료를 회수해 다시 재활용하는 비용이 더 많이 든다”며 “(이 때문에) 관련 기업들이 많이 설립되지 않고 있다”고 지적했습니다.

사게이 CEO 역시 태양광 산업 전체에서 재활용과 관련된 산업이 창출하는 이익이 가장 적단 점에 동의하며 현재 수익성을 높이는 방법을 모색 중이라 밝혔습니다.

 

▲ 미국 텍사스주 오데사에 위치한 태양광 패널 재활용 스타트업 솔라사이클이 태양광 폐패널을 프레임에서 분리하고 있다. ©Solarcycle

위 리사이클 솔라, 공장 확대 예정…“태양광 패널 재활용 스타트업 수 ↑” 📈

그럼에도 불구하고 작년 8월 발효된 미국 인플레이션감축법(IRA)의 보조금에 따라 태양광 패널 재활용 산업이 성장할 것이란 긍정적인 전망도 제기된 상태입니다.

물 굽타 미 버지니아대 전기·컴퓨터공학과 교수 역시 “태양광 패널 재활용 산업의 낮은 수익성 문제는 일시적인 현상”이라며 “향후 시장 확대에 따라 극복할 수 있다”고 설명했습니다.

낮은 수익성에도 불구하고 위 리사이클 솔라는 향후 미국 조지아주, 노스캐롤라이나주, 사우스캐롤라이나주의 대형 태양광 제조업체와 함께 재활용 공장을 구축하며 저변을 넓힐 계획입니다.

한편, 위 리사이클 솔라와 함께 태양광 패널 재활용 시장에 뛰어든 스타트업들도 곳곳에서 생겨나고 있습니다.

2022년 설립된 미국 태양광 패널 재활용 기업 ‘솔라사이클(Solarcycle)’이 대표적입니다.

미 텍사스주 오데사에 소재한 솔라사이클은 위 리사이클 솔라와 유사하게 폐패널에서 원재료의 95%를 추출합니다. 그리고 이들 재료를 다시 공급망에 도입하고 있습니다.

솔라사이클은 “회수된 은과 구리는 금속 상품 시장에서, 유리·실리콘·알루미늄 등은 태양광 패널 제조업체와 태양광 발전소 운영자에게 판매하고 있다”며 “올해 말까지 연간 100만 개 이상의 태양광 패널을 재활용하는 역량을 구축할 것”이라 밝혔습니다.

 

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