"2045년엔 폐배터리서 수산화리튬 2만t 뽑는다"…상의 보고서

'전기차 폐배터리 재활용산업의 원료조달 효과성 분석'
"폐배터리는 '제2의 원석'이자 '도시광산'"

폐배터리 재활용을 통한 자원 회수량 예상치. (단위 : t) ⓒ대한상공회의소

2045년에는 전기차 폐배터리 재활용을 통해 배터리 핵심원료인 수산화리튬을 2만t가량 조달할 수 있다는 연구결과가 나와 주목된다. 해당 원료의 중국 수입 비중은 작년 기준 82%에 달한다.

대한상공회의소가 최근 김유정 한국지질자원연구원 책임연구원에게 분석을 의뢰해 23일 발표한 ‘전기차 폐배터리 재활용산업의 원료조달 효과성 분석’보고서에 따르면, 국내 전기차 보급 확대에 따라 폐배터리 재활용이 늘게 되는 2035년 이후에는 배터리 생산에 필요한 핵심원료의 자체 조달분이 급증한다.

구체적으로는, 2045년에 수산화리튬 2만t, 황산망간 2만1000t, 황산코발트 2만2000t, 황산니켈 9만8000t 가량을 전기차 폐배터리 재활용으로 회수할 수 있다는 전망이다. 이는 해당원료의 작년 수입량 대비 각각 28%, 41배, 25배, 13배에 해당하는 수치다.

보고서는 환경부의 ‘2030년 전기차 보급 목표’를 토대로 2030년까지의 국내 전기차 보급량을 설정하고, 그 때까지의 추세선을 2040년까지 적용해 폐배터리 발생량을 추정했다.

변인 통제를 위해 국내 보급 전기차의 폐배터리만을 재활용 대상으로 했으며, 스크랩 재활용 및 폐배터리 수출입분은 제외했다. 또한, 폐배터리 처리를 재사용(ESS, 소형운송기 배터리 등)과 재활용으로 구분하고, 재사용된 폐배터리는 제품화 되어 내구연한만큼 사용된 이후에 재활용되는 것으로 간주했다.

이를 토대로 연간 재활용될 폐배터리 양을 추정한 결과, 2030년 1만8000t(4만개), 2035년 9만t 18만4000개, 2040년 22만5000t(40만6000개), 2045년엔 41만6000t(63만9000개)으로 나타났다. 즉, 폐배터리 41만6000t에서 수산화리튬 2만t, 황산망간 2만1000t, 황산코발트 2만2000t, 황산니켈 9만8000t이 회수될 수 있는 것이다.

대한상의는 “폐배터리 수출입물량과 스크랩을 얼마나 잘 관리하고 확보하느냐에 따라 폐배터리 재활용의 원료조달 효과성은 달라질 수 있다”며 “폐배터리 재활용산업은 경제적 효과 뿐 아니라 환경보호와 공급망 안정화, 미국과 EU의 무역규제 대응 측면에서도 매우 중요한 산업”이라고 강조했다.

보고서는 2045년 폐배터리 재활용으로 회수 가능한 수산화리튬 2만은 약 63만개의 NCM811 배터리를 새로 만드는 데 필요한 양이라고 분석했다. 배터리 1개 용량을 2030년 이후 주로 보급될 예정인 100kWh로 가정했을 때 63만개의 용량은 63GWh로, 현재 국내 이차전지 생산능력(32GWh)의 2배에 달하는 수치다. NCM622 모델로는 56만개를 생산할 수 있다.

황산코발트를 기준으로 할 경우에는 NCM622 43만개, NCM811 97만개를 제조할 수 있다. NCM811이 NCM622에 비해 코발트 함량이 적어 더 많은 제조가 가능하다.

보고서는 폐배터리 재활용을 광산 투자에 비유했다. 보고서에 따르면 2025년부터 2045년까지 확보 가능할 것으로 추정되는 순금속 기준의 누적회수량을 연 단위로 환산했을 때 리튬은 2만4000t, 코발트는 3000t, 니켈은 1만4000t 수준이다.

한국광물자원공사가 2006년 투자했던 마다가스카르 암바토비 광산의 연간 코발트 생산량이 4000t이고, LG에너지솔루션이 호주 QPM 지분투자로 확보할 예정인 코발트와 니켈이 각각 연 700t, 7000t 수준인 것을 감안하면, 폐배터리 재활용이 소위 ‘도시광산’으로서의 가치를 갖기에 충분한 셈이다.

끝으로 보고서는 폐배터리의 안정적 수입선 확보와 재활용 기술의 고도화가 중요하다고 강조했다.

보고서에 따르면, 국내 배터리 재활용 설비용량은 2022년 3만7000t에서 2027년 16만8000t으로 확대될 것으로 기대되는데, 2027년 재활용될 것으로 추정되는 전기차 폐배터리 양은 약 3000t으로 설비용량의 2%에 불과하다.

2030년까지 16만8000t의 설비용량을 유지한다고 가정해도 처리량은 설비용량의 11% 수준에 그쳐, 100%를 달성하려면 15만t 분량의 폐배터리 또는 스크랩 등이 추가로 필요하다고 지적했다.

우태희 대한상의 상근부회장은 “전기차 시장이 급성장할수록 폐배터리 재활용을 통한 핵심원료 회수량 역시 기하급수적으로 늘어날 것”이라며 “국내 폐배터리 수거·확보 체계를 정비하는 한편, 폐배터리 재활용 기술의 고도화를 위해 정부와 민간이 적극 협업해야 한다”고 말했다.

우 부회장은 이어 “주요국들이 역내 재활용 생산을 정책화하고 있는 만큼 폐배터리 자체가 전략물자화 될 가능성이 크다”며 “한국은 폐배터리를 ‘제2의 원석’, ‘도시광산’으로 인식하고 공급선 확보에 적극 임해야 한다”고 덧붙였다.