우필성
(Pil-Sung Woo)
†iD
황민
(Min Hwang)
1iD
모영규
(Young-Kyu Mo)
1iD
김영석
(Young-Seok Kim)
1iD
-
(Dept. of Safety Research, Electrical Safety Research Institute, Korea Electrical Safety
Corporation, Korea.)
Copyright © The Korean Institute of Electrical Engineers(KIEE)
Key words
Used Li-Battery, Circular Economy of Li-Battery, Reuse and Recycling, Standard, Safety
1. 서 론
전 세계적인 탄소중립과 에너지 패러다임 변화는 이차전지의 다양한 활용을 유인하며 관련 시장 또한 지속적으로 성장 중이다. 2020년 세계 배터리 시장
규모는 약 461억 달러로 2030년 약 3,517억 달러 규모의 성장을 전망 중이다[1]. 현재 배터리 시장에서 납축전지와 리튬이온전지가 90%이상으로 주도하고 있으며, 관련 사업으로는 전기차와 전력계통 연계 전기에너지저장시스템(ESS)
등이 있다. 특히 글로벌 전기차 보급량은 2030년 약 2,600만대 규모 성장이 예상되며, 국내의 경우 2030년까지 300만대 확대 계획을 수립하였다[2]. 또한 글로벌 ESS 산업은 2020년 약 42.8[GWh] 보급되어 2050년 약 1,700[GWh] 성장 가속화를 전망 중이다[3]. 이에 따라 사용후 배터리 시장 또한 동반 성장을 예상되며, 현재 사용후 배터리의 처리 및 활용에 대해 활발히 논의 중이다.
사용후 배터리의 기술은 크게 재사용과 재활용으로 구분한다[4]. 여기서 사용후 배터리는 배터리 충방전 성능을 상실한 것으로 통상적으로 배터리 SOH (State of Health) 60~70이면 폐배터리로 분류한다.
배터리 재사용(Reuse)은 배터리의 수명은 종료되었지만 초기 성능 대비 일정 수준의 성능이 담보되면 해체 또는 재조립의 과정 없이 ESS, 소형
모빌리티 등의 다른 용도로 사용하는 기술이다(그림 1). 반면 배터리 재활용(Recycling)은 배터리 기능을 상실한 폐배터리를 셀 단위 이하로 분해하는 것으로 해체, 파쇄, 연소 등의 공정을 거쳐
배터리의 원재료를 추출하여 사용하는 기술을 의미한다(그림 2).
배터리 산업은 순환경제 구조로 다양한 비즈니스 모델을 생성할 것이다. 그러나 배터리(리튬이온)의 가장 큰 단점인 화재 발생 가능성이며 이를 해결하기
위한 다양한 기술개발이 진행 중이다[5-7]. 본 논문에서는 사용후 배터리 관련 국내외 정책 및 제도, 표준, 기술개발 동향을 분석하여 보다 안전한 배터리 순환경제 활성화 방안에 대해 제언한다.
그림 1. 사용후 배터리의 재사용 프로세스
Fig. 1. Reuse process for used batteries
그림 2. 사용후 배터리의 재활용 프로세스
Fig. 2. Recycling process for used batteries
2. 국내외 사용후 배터리 관련 제도·표준 현황
2.1 국내 사용후 배터리 관련 정책·표준 현황
국내의 경우, 환경부에서 2021년 환경부 탄소중립 이행계획을 수립하여 4개 권역에서 사용후 배터리 거점 수거센터를 구축하여 운영 중이며, 지역별
거점수거센터 현황은 표 1과 같다. 또한 2023년 관계부처 합동으로 2023 이차전지산업(K-Battery) 발전 전략을 통해 정부는 회수-평가-민간매각에 따른 이력관리를
위해 종합정보시스템 구축을 추진 중이다. 특히 2023년 전기차 등에서 나오는 사용후 배터리를 재사용하기 위한 안전성 검사제도 도입 관련 법령(전기용품
및 생활용품 안전관리법)을 발표하였다. 해당 법령에서는 안전성 검사기관 지정기준 및 과징금 부과, 수수료·과태료 기준, 손해배상 책임보험 가입 의무,
판매 중지 명령 등에 관한 근거를 규정하였고, 시행규칙에는 안전성 검사대상 전기용품 정의 및 안전기준, 안전성 검사 절차 및 표시 의무, 안전성 검사기관
지정신청·취소 등을 두어 사용후 배터리 안전성 검사제도의 체계적 시행규정을 마련하였다.
현재 국가인증(KC)으로는 전기용품 안전기준 KC 10031(사용후전지의 재사용을 위한 리튬이차전지의 안전요구사항) 제정되어 23년 10월부로 본격적으로
시행된다. 2023년 10월, 제주테크노파크가 제1호 재사용전지 안전성검사기관으로 선정되어 운영 중이다. KC10031 안전기준에서는 적용범위, 용어정의,
측정허용오차, 일반요구사항, 품질 및 성능 요구사항, 재사용전지시스템 안전 요구사항, 안전정보, 표기 및 명칭에 대해 다루고 있으며 본 논문에서는
중요 항목에 대해서 기술하고자 한다. 재사용전지 안전기준의 주요 용어는 배터리 제조자와 최초 배터리 제조자에 대해 구분을 두고 있으며, S/W검사기법을
정의하였다. 다음으로 측정 허용 오차는 계측 대상별 국제표준과 주요 국가표준 등을 인용하였다. 품질 및 성능 요구사항에서는 사전검사(3항목)와 전기적
검사(5항목) 등으로 배터리의 하드웨어 적인 부분을 처리하고, S/W 검사기법을 통해 사용후 배터리 BMS를 기반으로 사용이력과 실시간 정보를 활용하여
배터리의 상태를 평가한다. 품질 및 성능 요구사항은 6개 항목(개방회로 전압, 절연, 용량, 내부저항-AC, DC, 자가방전)을 통해 배터리 상태를
확인하고 각 검사과정을 통해 일련번호를 부여하고 기록하여 관리하도록 명시하였다.
또한 한국전지산업협회에서 단체표준으로 전기자동차용 사용후 리튬이온 배터리의 재제조를 위한 분류 시험 방법(KBIA- 10702-01)이 제정되었다.
본 단체표준에서는 배터리 분류 절차 방식을 중점적으로 다루고 6가지 항목(외관, OCV 확인, 절연, 용량, 내부저항, 자가방전)에 대한 검사 방법을
표준화하였다[8].
표 1 국내 지역별 거점수거센터 현황
Table 1 Current Status of collection centers by region in Korea
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구 분
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수도권
|
충청권
|
호남권
|
영남권
|
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소재지
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경기도 시흥시
|
충청남도 홍성군
|
전라북도 정읍시
|
대구광역시 달서구
|
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건축면적
|
1,480㎡
|
1,075㎡
|
1,362㎡
|
1,456㎡
|
|
보관
용량
|
폐배터리
|
1,097개
|
636개
|
1,320개
|
400개
|
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폐패널
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130톤
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221톤
|
180톤
|
236톤
|
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시설전경
|
|
|
|
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2.2 국외 사용후 배터리 관련 제도·표준 현황
국제전기기술위원회(IEC, International Electrotechnical Commission)는 다른 용도로 활용을 위해 재제조되는 이차전지의
셀, 모듈, 배터리 팩 등의 성능과 안전에 대한 평가 절차에 대한 표준화(IEC 63330)를 작업 중이다.
미국의 UL(Underwriters Laboratories)에서는 2018년 ‘재제조 배터리 안전규격(UL 1974)’을 제정하여 기존에 사용된
배터리 셀, 모듈 및 팩을 다른 어플리케이션의 용도로 재제조할 수 있도록 분류 및 등급화를 표준화하였다.
유럽의 EU(European Union)는 2006 EU 배터리 지침 (Directive 2006/66/EC)을 통해 폐배터리 수거 목표와 재활용
기술 개발 지원을 명시하였고, 2023년 7월 배터리 규정 (Regulation 2023/1542) 승인을 통해 배터리 생산자에 대한 책임을 강화하였다.
즉, 배터리 생산자에 대해 사용후 배터리 회수 목표를 부여하여 친환경 방식의 배터리 생애주기 달성을 목표로 한다[9].
중국은 2016년 국가 발전 개혁위원회에서 ‘자동차 배터리 수집 및 재활용 지침’을 제정하였으며, 사회적 자본을 투입하여 관련 산업 펀드조성 및 연구기관을
설립해 시장경쟁력을 갖춘 선순환 배터리 재활용 체계를 구축하고 있다. 또한 2018년 ‘신에너지자동차 배터리 회수·이용 잠정 방법’을 시행하여 사용후
배터리 관련 기업(배터리 제조사, 분해기업 등)이 폐배터리 회수 및 재활용 시스템 구축 참여를 독려 중이다[9]. 특히 표준화 행정청에서 ‘자동차 배터리 재활용 해체 기준’을 제정하여 사용후전지의 해체 및 재활용 기술에 관한 용어 및 정의, 요건, 절차, 요구사항
등을 표준화하였다. 중국의 사용후 배터리 관련 표준화 현황은 표 2와 같다[4].
표 2 중국의 사용후 배터리 관련 표준 현황
Table 2 Status of standards related to used batteries in China
|
정책 및 규격
|
주요내용
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자동차 배터리 수집 및
재활용 지침
|
- 전기자동차 배터리의 설계, 생산 및 폐전지회수, 사용 및 최종폐기 등에 관한 사항 포함
- 자동차 제조사들이 배터리 회수, 재활용에 대한 네트워크를 의무적으로 구축하여 책임
|
|
GB/T 33598-2017
(Recycling of Traction Battery Used
in Electric Vehicle - Dismantling Specification)
|
- 폐기물 배터리 팩 및 모듈 해체 작업을 사용하는 차량에 대한 용어 및 정의, 일반요건, 운영 절차, 스토리지 및 관리 요구사항 명시
|
|
GB/T 33598.2-2020
[Recycling of traction battery used in electric vehicle - Materials Recycling requirement]
|
- 재활용을 위한 전기차 사용후 배터리의 추가 오염 통제 및 관리 요구사항 등을 명시함. 리튬 이온 배터리 및 니켈 금속 수소 배터리 재활용에 적용
|
|
GB/T 34015-2017
[Recycling of traction battery used in electric vehicle - Test of residual capacity]
|
- 재활용을 위한 사용후 배터리의 잔여용량 확인 시험절차 및 방법에 대해 명시함. 리튬 이온 배터리 및 니켈 금속 수소 배터리 셀, 모듈 재활용에
적용
|
|
GB/T 34015.2-2020
[Recycling of traction battery used in electric vehicle - Echelon use- Part2: Removing
requirements]
|
- 재활용을 위한 전기차 사용후 배터리 제거 관련 운영절차, 임시저장, 관리 요구사항 등을 명시함. 리튬 이온 배터리 및 니켈 금속 수소 배터리 팩,
모듈에 적용
|
|
GB/T 38698.1-2020
[Recycling of traction battery used in electric vehicle - Management specification-Part
1: Packing and transporting]
|
- 재활용을 위한 폐기물 전기차 사용후 배터리의 등급분류, 포장, 운송 및 마킹 요구사항에 대해 명시함. 폐기물 리튬 이온 배터리 팩, 모듈 및 단량체의
포장 및 도로 운송 적용
|
|
GB/T 39224-2020
Technical specification for used batteries take-back]
|
- 사용후 배터리 회수를 위한 수집, 분류, 운송, 저장 요구사항에 대해 명시함. 유해 폐기물로 분류되는 사용후 배터리를 제외한 나머지 사용후 배터리
전 과정에 적용
|
3. 국내외 사용후 배터리 관련 기술개발 동향
3.1 국내 사용후 배터리 관련 기술개발 동향
본 논문에서는 국가연구개발사업 수행 현황을 통해 사용후 배터리 관련 연구개발동향을 분석하고자 한다. 이를 위해 국가과학기술지식정보서비스인 NTIS(National
Science & Technology Information Service)을 활용하였으며, [사용후 배터리/재사용 배터리/재활용 배터리] 키워드로
2018년부터 2023년 7월까지의 선행연구사업은 총 2,925건이다. 여기서 데이터 처리를 통해 [재사용 배터리] 키워드를 중심으로 정리하면 총
209건으로 약 940억원 규모로 기술개발 중이다. 표 3과 같이 연구사업 규모가 점진적인 증가 추세를 나타낸다. 표 4는 수행주체를 중심으로 연구과제 현황을 파악한 것이며 중소기업을 중심으로 수행 중이다. 중소기업의 경우 사용후 배터리의 활용성 향상을 위한 연구개발
성격이 주로 추진되었고, 출연연구원과 대학의 경우에는 진단·평가기술이 중점적으로 추진되는 것으로 조사되었다. 출연연구원을 제외한 정부산하기관의 경우에는
재사용·재활용 배터리의 실증 및 상용화 지원을 위한 시험평가·사업화 센터 구축을 위한 장비도입, 인프라 구축이 중점적으로 추진되고 있는 것으로 나타났다.
표 3 국내 재사용 배터리 관련 연구사업 현황
Table 3 Current Status of domestic reusable battery-related research projects
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구분
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2018
|
2019
|
2020
|
2021
|
2022
|
2023
|
|
과제
[건]
|
5
|
9
|
21
|
47
|
66
|
61
|
|
사업비
[백만원]
|
4,768
|
5,147
|
9,985
|
23,250
|
29,259
|
26,095
|
표 4 수행주체별 재사용 배터리 연구사업 현황
Table 4 Status of reusable battery research projects by performing entity
|
구분
|
2018
|
2019
|
2020
|
2021
|
2022
|
2023
|
|
정부기관
|
1
|
2
|
3
|
7
|
9
|
8
|
|
|
출연연
|
-
|
1
|
-
|
4
|
4
|
7
|
|
대학
|
1
|
2
|
3
|
5
|
8
|
13
|
|
중견기업
|
-
|
-
|
1
|
2
|
2
|
1
|
|
중소기업
|
3
|
5
|
14
|
32
|
46
|
37
|
|
기타
|
-
|
-
|
-
|
1
|
1
|
2
|
|
계
|
5
|
9
|
21
|
47
|
66
|
61
|
정부 지원 기반 대표적인 사용후 배터리 기술개발사업은 제주, 포항, 전남, 울산에서 추진 중인 배터리 리사이클링 규제자유특구 기반 실증이다. 각
지자체별 사용후 배터리 관련 기술개발 현황은 그림 3과 같다.
뿐만 아니라 사용후 배터리를 ESS, 파워뱅크 등에 활용하는 실증특례사업(규제샌드박스)을 통해 사용후 배터리 사업화 및 안전성 검증을 추진 중이다.
즉, 사용후 배터리를 활용한 재사용전지에 대한 업계 수요가 많아지고 있으나, 현재 KC 안전기준이 없어 자체 테스트베드를 이용하거나 규제샌드박스 실증특례로
관리하고 있는 상황이다. 국내 실증특례 신청은 2019년 2건, 2020년 5건, 2021년 9건, 2022년 3건, 2023년 3건으로 총 22건(2023년
11월 기준)이며 표 4와 같다. 사용후 배터리 관련 국내기업의 주요 실증사업에 대해 정리하면 다음과 같다[9]. 현대차그룹은 한국수력원자력, OCI 등과 협업하여 전기차의 사용후 배터리를 활용한 ESS와 태양광 발전시스템을 연계 운영 중이다. 삼성SDI는
성일하이텍과 소형전지 불량품으로부터 유가금속을 추출하여 재사용 실증 중이다. SK이노베이션은 유가금속을 회수할 수 있는 기술을 개발하고 있으며 폐전지와
관련된 렌탈 방식의 사업화도 검토 중이다.
그림 3. 지자체별 사용후 배터리 관련 기술개발사업 현황
Fig. 3. Status of technology development projects related to used batteries by local
government
표 5 국내 사용후 배터리 실증특례 현황
Table 5 Current status of domestic used battery verification special case
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년도
|
주요내용
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2019
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- 산업, 가정용 태양광발전시스템 특성화 ESS 개발
|
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- 전기차 사용후 배터리 종합관리 실증 및 사용후 배터리 팩/모듈 성능·안전성 시험평가 등
|
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2020
|
- 전기차 사용후 배터리 재사용한 캠핑용 파워뱅크
|
|
- 사용후 배터리를 활용하여 태양광발전설비 연계 ESS컨테이너 제작·운용 실증
|
|
- 전기버스 배터리 대여 및 사용후 배터리 활용 ESS 충전시스템
|
|
- 전기택시 배터리 대여 및 사용후 배터리 활용 ESS 충전시스템
|
|
- 사용후 배터리 재활용 ESS 컨테이너
|
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2021
|
- 사용후 배터리 재사용 농업용 전동고소작업차
|
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- 사용후 배터리 재사용 ESS 연계 수배전반
|
|
- 태양광 발전설비 연계 사용후 배터리 재사용 ESS
|
|
- 사용후 배터리 재사용 가정용 ESS 컨테이너
|
|
- 사용후 배터리 재사용 ESS 연계 전기차 충전시스템
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|
- 신재생에너지와 사용후 배터리 재사용 ESS를 활용한 전기차 충전 서비스
- 사용후 배터리 재사용 독립형 태양광 가로등
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- 사용후 배터리 재사용 개인형 이동장치 및 전기이륜차
|
|
- 사용후 배터리를 활용한 ESS가 설치된 자동차(에너지 셰어카)를 활용하여, 이동형 전력 공급 서비스 제공
|
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2022
|
- 사용후 배터리를 재사용하여 제작한 ESS와 V2G 전기차충전기를 활용하는 전기차 충전시스템 구축·운영
|
|
- 사용 후 배터리팩을 활용하여 만든 충전시스템을 트럭에 탑재하여, 고객(전기차 소유주)을 찾아가 전기차를 충전해주는 서비스
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- 전기차 사용후 배터리를 활용한 에너지저장장치(ESS)와 전기 지게차,운송차 등 전동운송기기의 안전성 및 효율성 검증
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2023
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- 전기차 사용후 배터리를 활용한 에너지저장장치 (ESS) 실증을 통해 운영의 안전성 및 피크저감 효율성 검증
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- 사용후 배터리를 재사용하여 제작한 ESS에 전력을 저장후 가전제품 등 가정내에서 사용
|
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- 사용후 배터리를 사용한 630kWh급 ESS의 전기 공급시스템 및 에너지관리시스템을 구축하여 운영 안전성 실증
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3.2 국외 사용후 배터리 관련 기술개발 동향
전 세계적으로 전기차 사용후 배터리 재사용·재제조에 대한 필요성을 인식하여 이를 활용한 응용제품 개발 및 실증이 활발히 진행 중이며 주요 글로벌 프로젝트
사례는 그림 4와 같다[11]. 현재 전기차 사용후 배터리 회수 및 재활용 의무가 있는 전기차 제조사 중심으로 배터리 재사용(B2U:Battery Second Use) 사업이
기획, 검토 중이며, 가장 기본적인 사업모델은 가정용/상업용 ESS 제작 판매이다. 또한 전기차 기업과 에너지·전력 기업의 협업을 통해 전기차 배터리를
활용한 가정용 ESS 상용화 및 그리드 안정화를 위한 실증 프로젝트가 진행 중이다.
독일에서는 전기차 사용후 전지를 재사용하여, 13MWh급 ESS 구축하여 수요반응(DR, Demand Response)을 실증하고, BMW, 폭스바겐
등은 이동형 전기차 충전기 적용 등 자체 재사용 배터리 활용 파일럿 프로젝트를 수행 중이다. 특히 BMW는 Bosch, Vattenfall(스웨덴
발전기업)과 공동으로 ESS 생산라인을 구축하고 시범 운영 중이다.
미국에서 GM이 ABB와 협력하여 쉐보레 볼트 전기차의 폐배터리를 수거 후 가정용 ESS로 활용하는 프로젝트를 추진 중에 있으며, Tesla는 자사
배터리 공장인 기가팩토리에 폐배터리 재활용 시스템을 구축·운영 중이다.
일본에서 Nissan은 2014년부터 전기자동차 전지 반납을 조건으로 교체서비스를 시행중이며, 2016년부터 전력기업인 Eaton Energy와 협력하여
가정용 ESS를 제작하고 있다.
중국의 BYD(전기차 제조기업)는 전기버스 배터리를 재사용한 ESS 제품 개발을 추진 중이다.
그림 4. 사용후 배터리 관련 주요 프로젝트 사례
Fig. 4. Major project cases related to used batteries
4. 사용후 배터리의 시장성
경제적 관점에서 리튬이온 배터리 재사용/재활용의 필요성은 배터리의 원가 비중이 높기 때문이다. 전기차에서 배터리의 원가 비중은 40% 수준이면서,
배터리의 소재가 차지하는 비중은 50%이다. 따라서 사용후 배터리의 재사용은 팩 단위, 모듈 단위, 셀 단위까지 분해하여 각 단위별 가치를 활용하여
새로운 어플리케이션에 응용할 수 있다. 현재 사용후 배터리의 2차 가공기술로는 재활용 대비 인건비, 공정 등의 가공비용이 적어서 자원 생산성 효과가
크다고 할 수 있다. 다음으로 사용후 배터리의 재활용은 안정적인 원료확보에 기여할 수 있다. 거의 모든 소재를 수입하고 있는 국내 실정상 타국가 대비
심각하게 고려해야할 사안이다. 전기차 한 대당 니켈과 코발트만 추출한다고 가정할 경우 2021년 기준 약 1백만원 이상의 가치가 있는 것으로 분석된다.
따라서 향후 국내 연간 말소 등록 차량 130만대가 모두 전기차로 가정할 경우 연간 1.3조원 이상의 시장규모가 예상된다. 또한 에너지경제연구원에서는
사용후 배터리 발생량을 바탕으로 국내 배터리 재사용 시장규모를 2026년 2,811억원으로 복합연간성장률(CAGR) 6.10%로 전망하였다[10]. 다음으로 Allied Market Research의 EV Battery Reuse Market : Global Opportunity Analysis
and Industry Forecast, 2021-2031에 따르면, 세계 재사용 배터리 시장 규모는 ‘21년 2억 달러였으나, 2026년 약 8억
7천만 달러(한화 1조 1500억원)로 CAGR 약 34.30%로 전망하였다.
5. 배터리 순환경제 활성화 방안
리튬이온배터리는 배터리 시장을 주도하고 다양한 산업계(자동차, 전력계통 등)에 수요자 맞춤형으로 사업화 중이다. 그러나 리튬이온배터리의 구조적 특성상
화재 발생 위험이 존재한다. 특히 전력계통 연계용 ESS의 경우에는 MWh급 이상으로 수천~만개 이상의 셀이 직·병렬 연결되어 운영되며, 하나의 셀에서
이상 현상 발생 시 시스템 전체에 피해를 미친다. 다음으로 현재의 리튬이온배터리 생산 기술에 따른 경제성과 환경성의 문제이다. 즉, 리튬이온배터리를
생산하기 위해 다양한 소재(양극재, 음극재, 분리막, 전해액 등)가 필요하며 이 소재의 원가 또한 비싸다. 리튬·니켈·망간 등으로 구성된 사용후 배터리는
유독 물질로 분류되고 있는데, 전기차 배터리가 외부 노출 시 화재와 폭발 위험이 있고, 임의로 버릴 경우 환경오염 악화로 이어지기 때문에 사용후 배터리의
안전한 처리가 필요하다. 또한, 배터리에는 여러 고가의 희유금속이 함유되어 있어, 자원 보전 및 순환경제 관점에서도 재활용과 재사용이 필수적이다.
리튬이온배터리의 경제성 확보, 다양한 범위(산업용, 생활용)의 활용성, 글로벌 환경정책(ESG 등)을 고려한다면 배터리 순환경제 구현은 필수불가결이다.
따라서 본 연구는 국내외 사용후 배터리 관련 제도, 표준, 기술개발 현황을 기반으로 배터리 순환경제 활성화와 안전 확보를 위해 정책적, 기술적으로
제안한다.
먼저 정책적으로 ①배터리 순환경제 관련 사업에 대한 적극적인 정부 지원이 필요하다. 특히 배터리 재사용, 재활용 사업별 구체적인 편익 분석을 통해
기업의 자발적인 참여를 유인하여야 한다. 또한 ②다양한 분야(전기, 화학, 기계, 경제) 전문가 협의체를 구성하여 지속적인 토론을 통해 국내에 최적화된
배터리 순환경제 솔루션을 도출해야 한다.
다음 기술적으로 ①배터리 출고에서부터 사용이력을 파악할 수 있는 시스템이 요구된다. 이는 KC10031에도 S/W 검사기법을 통해 과도한 운용 이력을
파악하는 메커니즘이 반영되어 있으나, 배터리의 유통에서부터 운용 과정(제조, 판매, 운용, 보험 등)의 주요 히스토리가 파악되어야 한다. 즉, 배터리의
기본적인 스펙과 운용 로우데이터는 배터리의 2차 활용 성능을 파악하는 중요 매개변수가 될 것이다. ②표준화된 재사용/재활용 분류 판단체계가 필요하다.
현재 사용후 배터리의 상태지수(SOH 등)를 통해 재사용과 재활용를 구분할 수 있지만 한 단계 더 나아가 재사용으로 분류된 배터리에 대한 등급 판정
기술이 필요하다. 현재 다양한 실증사업으로 각 사업별 등급 판정 기술이 개발되었지만, 각 사업별로 등급 판정 체계가 상이하다. 사용후 배터리 물량은
전국에서 발생되는데 다양한 등급 판정 체계는 재사용 배터리 산업에 혼란을 초래할 것으로 예상된다. ③재사용으로 분류된 배터리의 이종 제품, 등급에
대해 최종 어플리케이션 단계에서의 실증을 통해 재사용 사업별 안전 운영 기술을 확보해야한다. 예컨대 다양한 배터리 등급(또는 이종 배터리)의 혼합
운용 실증에 따른 성능 파악을 통해 재사용 사업별 잔존수명을 정립하여한다. ④마지막으로 재사용 배터리에 특화된 계측·제어 시스템이 필요하다. 배터리
열화 특성을 반영한 정교한 계측과 실시간 제어 기술이 요구된다.
6. 결 론
본 논문에서는 국내외 사용후 배터리 관련 정책, 표준, 기술개발, 시장을 분석하여, 이를 기반으로 배터리 순환경제의 안전과 활성화를 위해 정책적,
기술적인 방안을 제시하였다. 배터리 기술 고도화는 국가 미래전략산업 일환이자 현 국정과제이다. 더 나아가 국내 배터리 기술력은 중국과 경쟁하면서 세계적으로
기술력 우위에 있다. 따라서 한 단계 더 나아가, 배터리 순환경제 구현은 K-배터리 위상을 고수하고 세계적인 모범사례가 될 것으로 사료된다. 향후
연구로는 본 논문에서 제안된 방안들에 대한 체계적인 수행이 요구된다.
Acknowledgements
This work was supported by the Korea Institute of Energy Technology Evaluation
and Planning (KETEP) and the Ministry of Trade, Industry & Energy (MOTIE) of the Republic
of Korea (No. 2022 0610100010).
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저자소개
He received the M.S. and Ph.D. degrees in electrical information and control Engineering
from the Hongik University, Korea, in 2014 and 2020, respectively. He is currently
a senior researcher in the safety research department at the Electrical Safety Research
Institute of KESCO (Korea Electrical Safety Corporation) from Republic of Korea. He
is also a member of IEC TC 120 (Electrical Energy Storage Systems). His research interests
are in evaluation technology of electrical safety for lithium- ion battery-based ESS
and Cyber-security of Smart- grid
His e-mail address is wps@kesco.or.kr
https://orcid.org/0000-0002-1977-6250
He received the B.S. and M.S. degrees in electrical engineering from Jeonbuk National
University, Jeonju, Korea, in 2015 and 2017 respectively. He is currently a senior
researcher in the safety research department at the Electrical Safety Research Institute
of KESCO from Republic of Korea. His research interests are in the life cycle-based
transformer asset management and evaluation technology of electrical safety for lithium-
ion battery-based energy storage system (ESS).
His e-mail address is hmin@kesco.or.kr
https://orcid.org/0000-0003-3298-3243
He received the B.S. and M.S. degrees in electrical engineering from Korea National
University of Transportation, Chungju, Korea, in 2015 and 2017 respectively. He is
currently a senior researcher in the safety research department at the Electrical
Safety Research Institute of KESCO from Republic of Korea. His research interests
are in diagnosis of electrical cable, electrical insulation, asset management of electrical
facilities, and evaluation technology of electrical safety for lithium-ion battery-based
ESS.
His e-mail address is myk1951@kesco.or.kr
https://orcid.org/0009-0006-6423-5732
He received the B.S., M.S., and Ph.D. degrees all in electrical engineering from Gyeongsang
National University, Korea, in 1996, 1999, and 2004, respectively. He is currently
a senior researcher in the safety research department at the Electrical Safety Research
Institute of KESCO from Republic of Korea. He is also a member of IEC TC 20 (Electrical
Cable). His research interests are in diagnosis of electrical cable, electrical insulation,
asset management of electrical facilities, and evaluation technology of electrical
safety for lithium-ion battery-based ESS.
His e-mail address is athens9@kesco.or.kr
https://orcid.org/0000-0001-8766-3728