폐배터리 재사용에 관한 경제성 분석…최적 가격도 제안

자동차 폐배터리를 태양광 ESS에 재사용하는 전략 개념도

전기차 폐배터리를 태양광 발전 설비에 적용하면 경제성이 있다는 연구 결과가 나왔다.

울산과학기술원(UNIST)은 탄소중립대학원 및 에너지화학공학과 임한권 교수 연구팀이 '폐배터리 재사용에 관한 경제성'을 분석해 국제 학술지 '저널 오브 클리너 프로덕션'(Journal of Cleaner Production) 11월호에 출판했다고 14일 밝혔다.

UNIST에 따르면 전기차 배터리는 80% 정도 사용하면 폐기하는데, 아직 사용할 수 있어도 고출력용 자동차에는 적당하지 않아서이다.

여기에 '태양광 발전 사업자에 지급되는 보조금'과 '폐배터리의 남은 수명'을 고려해 최적 가격을 도출했다. 국가에서 받는 보조금은 1MWh당 0∼100달러까지 가정하고, 폐배터리의 남은 수명은 5년, 10년, 20년으로 구분했다. 분석 결과 보조금이 60달러 미만일 때는 경제성이 나오지 않았다.

폐배터리의 남은 수명이 5년일 때 보조금이 60달러이면 1MWh당 2천679달러(약 321만원)가 최적으로 추정됐다. 보조금이 100달러라면 가용 예산이 조금 더 늘어나 7만927달러(약 8천511만원)가 폐배터리의 최적 가격이 된다.

같은 계산법으로 수명이 10년 남았을 때는 1MWh당 3천786달러(약 454만원)에서 10만237달러(약 1억2천28만원), 남은 수명이 20년일 때는 1MWh당 5천747달러(약 689만원)에서 12만2천162달러(약 1억8천259만원)로 나왔다.

이번 분석에는 연간 태양광 이용률과 ESS 용량 감소, 투자회수기간까지 고려했다. 폐배터리 가격은 투자회수기간이 길어질수록, 보조금이 줄어들수록 증가했다.

제1저자인 UNIST 에너지화학공학과 이현준 석·박사통합과정 연구원은 "같은 용량으로 ESS를 구축한다면 25만달러 정도가 필요하므로 폐배터리를 사용하는 것이 훨씬 경제적"이라며 "환경을 보호하는 자원순환경제적 관점에서도 좋은 전략이 될 것"이라고 말했다.

임 교수는 "폐배터리 재사용은 향후 세계적으로 큰 시장이 기대되는 분야"라며 "이번 연구는 배터리 수명과 보조금 등 기술적인 부분과 경제적인 부분을 종합적으로 고려한 최적의 폐배터리 가격을 도출해 의미가 있다"고 말했다.

연구는 산업통상자원부의 재원으로 한국산업기술평가관리원의 기술혁신사업과 수요기업 맞춤형 고출력축전기 성능고도화기술개발사업의 지원을 받아 이뤄졌다.

이 하     ⇒ 원문 가기