자원순환 길 여는 태양광 폐패널 시장
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노후 태양광의 폐기 시점이 다가오면서 폐패널 재활용 시장이 열리기 시작했다. 세계 각국이 다양한 지원책을 내놓으며 시장 확대를 도모하고 있다. 국내에서는 지난 1월부터 태양광 폐패널이 생산자책임재활용제도의 적용 품목에 포함돼 시장 확대 기대감이 커지고 있다[한경ESG] 이슈 브리핑
결정질 실리콘 위주 시장 성장
자원순환 관점에서는 새로운 기회의 장이 열리는 셈이다. 세계 각국이 앞다퉈 폐패널 재활용 관련 정책을 내놓는 이유다. 유럽연합(EU)은 2014년부터 폐전기·전자기기 처리 지침(WEEE)에 태양광 모듈을 포함했다. 이에 따라 EU 국가들은 자국법에 태양광 폐모듈을 처리할 규정을 마련 중이며, 태양광 생산자(제조업체)에게 폐기물 재활용 및 처분에 대한 책임을 부과하고 있다.우리나라도 지난 1월부터 태양광 폐패널 관리 강화 방안의 하나로 생산자책임재활용제도(EPR)를 비롯한 자원순환 프로그램을 시행하기로 했다. 킬로그램당 회수 부과금 94원, 재활용 부과금 727원 등 단위 비용 규정을 신설했다. 폐패널 재활용·재사용률을 3년 안에 EU 수준인 80% 이상으로 끌어올리겠다는 목표를 내걸었다. 재활용하기 쉬운 재질과 구조로 모듈 생산을 변화하고 전담 수거반, 재활용업체 확대, 재사용 재활용 기준 마련을 통해 목표를 달성한다는 방침이다.
현재 결정질 실리콘 패널 시장점유율이 가장 높은 점을 감안하면 향후 수년간 시장에 등장할 폐패널의 종류도 예측이 가능하다. 태양광 패널의 핵심 부품은 태양전지로, 프레임·유리·밀봉재·태양전지·백시트·정션박스 등의 구조가 일반적이다.
패널 종류에 따라 재활용 방법이 달라질 수는 있지만, 대부분 ‘폐기물 회수-정션박스, 프레임 등 부품별 분리-밀봉재 제거-금속 추출-백시트 분리’ 순으로 처리된다. 프레임이나 정션박스 등을 해체하는 작업은 물리적으로 분해 가능하며, 대부분 알루미늄 소재라 재활용하기도 어렵지 않다. 가장 까다로운 작업은 밀봉재 제거 단계로, 실리콘·구리·은에 달라붙어 있어 금속에 손상이 가지 않도록 제거하는 것이 핵심이다. 경제성부터 자원순환까지
태양광 패널은 일반적으로 알루미늄 프레임 8%, 강화유리 76%, EVA·백시트(폴리머) 10%, 셀(실리콘) 5%, 그리고 기타 금속류 1% 등으로 구성되는 만큼 유리 재활용도 큰 비중을 차지한다. 현재 유리를 포함한 실리콘과 금속은 유리째 파분쇄한 후 재료를 선별하는 방식을 이용하는데, 순도나 오염 문제로 재활용 폭이 좁아진다는 한계가 있다. 패널에 사용한 유리는 유리폼이나 유리섬유 같은 단열재로 재활용 가능하지만, 금속에 오염돼 위생이 중요한 식품 관련 용도로는 재활용하기 어렵다. 이 때문에 최근 개발한 기술은 판유리를 그대로 회수한 후 유리와 실리콘을 선별하는 방법으로 변화하는 추세다.
현재 재활용 수준이나 기술력으로 볼 때 매립이 가장 현실적 방안이라는 지적도 나온다. 산업연구원이 2017년에 발표한 ‘사후 관리 체계 구축을 통한 신재생에너지 활성화 방안’에 따르면 폐패널 재활용 효율성은 중장기로 갈수록 급격히 높아진다. 산업연구원은 폐태양광 모듈에 대해 재활용 없이 전량 매립할 경우, 알루미늄 프레임만 재활용한 후 매립할 경우, 폐기물 자원화 과정을 거쳐 재활용할 경우 등에 대한 시나리오 분석을 진행했다. 그 결과 2020년부터 2029년까지는 알루미늄 프레임만 재활용하고 매립할 때 비용편익률이 가장 높게 나타났다. 하지만 분석 기간을 2020년부터 2040년으로 늘리자 자원화 과정을 거친 재활용이 회수 물질 판매에 따른 수익, 온실가스 저감 효과 등으로 경제성이 더욱 높아졌다.
재활용뿐 아니라 발전설비를 최신형으로 교체해 모듈 자체의 효율을 다시 높이는 리파워링(repowering)도 주목받고 있다. 기존 태양광 모듈은 비, 바람, 눈 등 계절의 영향으로 노후화되기 쉽다. 리파워링의 경우 기존에 인가받은 부지를 활용하기에 추가적 환경파괴 우려가 없고, 별도의 인가도 불필요하다. 최신 설비로 교체하는 과정에서 기존보다 사용 부지를 줄일 수도 있다. 태양광업계에 따르면, 현재 생산하는 모듈을 적용할 경우 동일 면적당 최소 50%에서 100% 이상 에너지 효율을 증가시킬 수 있다. 공간과 발전효율 둘 다 높이는 방안으로 리파워링이 언급되는 이유다.
산적한 규제 넘어야
시장 전망은 밝지만 앞으로 넘어야 할 산도 있다. 정부와 연구 기관이 투자한 충북테크노파크의 태양광모듈센터를 비롯해 몇몇 민간기관만 재활용 시장에 발을 들인 상황이다. 재활용과 리파워링 두 시장 모두 극초기이기에 정부의 인센티브와 관련한 제도가 큰 영향을 미칠 것으로 보인다.
폐패널 재활용의 경우 결국 EPR이 중요한 규제이자 시장 유인이 될 것이라는 것이 업계의 예상이다. 규제 시행 이후 5개월이 지났지만, 아직 의무 이행자의 인식 수준이 낮은 데다 재활용 의무량 총량인 159톤이 시장 확대를 이끌기에는 부족한 수준이라는 평가다. 태양광 재활용 사업자인 원광에스앤티 측은 “본사 1공장의 1일 처리량이 5톤이다. 월 100톤, 연간 1200톤인 셈으로 현재 1공장의 2개월 처리량보다 적은 양”이라며 “앞으로 점차 확대될 것으로 기대한다”고 말했다.
EPR 적용 초기부터 업계와 규제 당국이 정면충돌하는 일도 벌어졌다. 지난 2월 태양광산업협회는 환경부가 EPR 운용 주체로 E-순환거버넌스(구 한국전자제품자원순환공제조합)를 인가한 것을 두고 국민 감사를 청구했다. 협회 측은 환경부가 의무 생산자인 태양광산업계를 일방적으로 배제했다고 주장했다. 태양광산업협회 회원사들이 주축이 된 공제조합 설립 신청은 반려됐기 때문이다.
리파워링 역시 기존 규제와의 충돌이 발목을 잡았다. 대표적 장애물은 이격거리 규제다. 이격거리란 위험물이나 혐오시설이 주거시설이나 도로에서 일정 거리 이상 떨어져야 한다는 규정이다. 이격거리 규제는 2015년부터 시행돼 지난해 기준 128개 지자체가 관련 조례를 두고 있다. 지자체별로 이격거리도 제각각이라 태양광발전소의 신규 진입을 막는 대표적 규제로 지적된다. 문제는 2015년 이전에 세운 태양광 설비의 리파워링을 진행할 경우 설치 이후에 생긴 이격거리 규제의 영향을 받는다는 점이다. 정부가 최근 재생에너지 보급 확대를 위해 이격거리 완화 카드를 꺼내 들었지만, 업계와 주민 간 갈등이 지속되고 있어 해결책 마련이 쉽지 않은 상황이다.자원순환 체계 구축과 시장을 위한 단초는 마련됐다. 현장에서는 EPR제도 실행 첫해인 올해의 변화가 이후 재활용 시장의 성장 속도를 좌우할 것으로 평가한다. 한 업계 관계자는 “생산자가 책임질 수 있도록 정부가 시장에 명확한 시그널을 주어야 한다”고 말했다.
조수빈 기자 subinn@hankyung.com