[과학을읽다]낡은 태양광패널, '황금알 낳는 거위' 된다

전세계 태양광 발전 급증에 폐기량도 늘어나
은, 알루미늄 등 소중한 자원 회수 가능
2050년까지 150억달러 어치 예상

우리나라를 비롯해 전 세계적으로 신재생에너지의 주력으로 태양광 발전이 자리 잡고 있다. 앞으로 폐태양광 패널도 급증할 것으로 예상되는 만큼 환경 보호·공급망·자원 절약 등 세 마리 토끼를 잡을 수 있도록 재생 산업을 육성해야 한다는 지적이다.

뉴욕타임스 환경 전문 외부 칼럼니스트인 조 허들은 최근 미 예일대 환경대학원이 펴내는 학술지 '예일 환경 360'에 게재한 기고문을 통해 이같이 주장했다. 2010년 이후 기후 온난화에 대비한 신재생 에너지 생산이 활성화되고, 그 주요 대안으로 태양광 발전이 채택되면서 태양광 패널의 생산ㆍ사용ㆍ폐기량도 급증하고 있다. 특히 미국 태양에너지산업협회와 컨설팅 업체 우드 매켄지는 지난해 말 미국에서 2023~2027년까지 매년 평균 21%까지 태양광 발전 용량이 늘어날 것이라고 예상했다. 미국 정부가 지난해 인플레이션억제법(IRA)을 제정해 주거용 태양광 설비에 대해 30%의 세금 공제 혜택을 제공하기로 했기 때문이다.

이에 따라 시간이 지날수록 폐기되는 태양광 패널 양도 급증할 전망이다. 보통 태양광 패널의 수명은 25~30년이다. 미국 국립재생에너지연구원(NREL)은 2021년까지 미국에 설치된 태양광 패널 중 2030년까지 폐기되어야 할 것들만 합쳐도 총 3000개가량의 미식축구장 넓이(1950만㎡)에 달할 것으로 추정하고 있다. 그러나 미국의 패태양광 패널 재활용률은 10%에도 미치지 못한다. 대부분 쓰레기 매립장에 태양광 패널 1개당 최소 1~2달러에서 최대 5달러까지 요금을 내면서 매립하는 게 고작이다. 2016년 국제재생에너지기구(IRENA)도 2030년대 초반까지 전 세계적으로 이미 설치 패널의 약 4%가 폐기되겠지만 2050년대가 되면 연간 폐기량이 최소 500만t으로 급증할 것이라고 전망했다. 특히 가장 태양광 발전을 많이 하는 중국의 경우 2050년까지 누적 기준 총 1350만t의 패널을 폐기해야 하는 상황이다. 전세계에서 가장 많은 양으로, 미국의 두 배에 달한다.

폐태양광 패널은 수거해 분쇄한 후 화학적 공정을 거치면 은(47%), 실리콘(11%), 유리(8%), 알루미늄(26%), 구리(8%) 등 귀중한 자원들을 회수할 수 있다. IRENA는 2030년까지 전 세계적으로 태양광 패널 재사용을 통해 기술적으로 회수가 가능한 원자재의 총 가치가 약 4억5000만달러에 이른다고 예상했다. 6000만개의 새 태양광 패널을 제조하거나 18기가와트의 태양광 발전소 하나를 지을 수 있는 양이다. 기간을 2050년으로 늘리면 회수 가능 원자재 가격은 150억달러에 이른다.

다른 장점도 많다. 2021년 미국 국립재생에너지연구소(NREL)은 태양광 패널을 재활용하는 것은 매립 시 토양 오염을 피할 수 있고, 대부분 동남아시아에서 수입되는 소재에 대한 의존성을 줄여 공급망의 안정성을 꾀할 수 있다고 분석했다. 해당 원자재를 필요로 하는 태양광 및 다양한 유형의 제조업에서 비용을 아낄 수 있고 자국 내 재활용 산업 활성화를 촉진한다는 지적도 내놨다.

문제는 데이터가 부족해 각국 정부가 폐태양광 패널 수집 및 재활용을 촉진하기 위한 정책을 수립하기가 어렵다는 것이다. 태양광 패널의 유해성 여부가 정확히 확인되지 않은 상태에서 일부에서 재활용 과정에서 우려되는 독성 물질 발생에 대해 지나치게 예민하게 반응해 그냥 매립해버린다는 점도 안타까운 현실이다. 하지만 국제에너지기구(IEA)는 2020년 보고서에서 재활용이 더 환경에 대한 영향이 적다고 밝힌 바 있다.

[이미지출처=연합뉴스]

이에 따라 폐태양광 패널 재활용이 주목받고 있다. 미국에서는 이미 4개 주가 폐태양광 패널 재활용 촉진을 시행 중이거나 검토 중이다. 가장 많은 태양광 패널이 설치된 캘리포니아주는 폐패널의 매립을 허용하긴 하지만 실험을 거쳐 유독성이 없다고 판명된 경우에만 가능하도록 했다. 비용도 1500달러 이상이다. 2022년 6월부터는 재활용을 위한 수거 시설을 설치해 폐패널을 수집하고 있다. 워싱턴주에서도 태양광 패널 재활용 촉진법이 2025년 7월부터 시행될 예정이며, 뉴저지주는 올봄 안으로 태양광 패널 관리 방안 보고서를 펴낼 예정이다. 노스캐롤라이나주는 유틸리티 규모의 태양광 패널 폐기에 관한 연구를 시작했다. 유럽연합(EU)의 경우 2012년부터 회원국들에 전자제품 폐기물로 취급해 재활용하도록 했다. 다만 태양광 패널 재활용률은 각국에 따라 다르며, 추출 공정이 어렵기 때문에 미국보다도 재활용률이 더 낮은 것으로 알려졌다.

마리우스 모달 바케 노르웨이 리스타드 에너지 연구소 수석 애널리스트는 "앞으로 일정 시점에 이르면 재활용을 시작해야 할 만큼 태양광 패널의 폐기량의 숫자가 늘어나게 될 것"이라며 "정부가 태양광 패널 매립을 막고 세금 면제 혜택을 주면 재활용을 더 촉진하게 될 것"이라고 말했다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr