환경오염 줄이고 수소까지 만드는 '폐태양광 재자원화' 기술 개발

국내 연구진이 폐태양광 모듈 재활용 과정에서 발생 가능한 환경오염 물질을 최소화하면서도 각종 유가금속과 수소까지 생산할 수 있는 기술을 세계 최초로 구현했다.

한국세라믹기술원은 김수민, 최문희, 신효순 박사 연구팀이 실리콘 태양전지 폐기물에서 폐태양광 모듈을 적층형으로 분리하는 기술을 이용해 금속 자원을 추출하고 대량의 수소를 생산 가능한 공정 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.

기존에는 태양광 모듈 폐기 과정에서 실리콘을 덮고 있는 부품을 단계별로 한겹씩 제거하는 방식을 썼다. 이 경우 최종 단계 처리 과정에서 여러 환경 오염물질이 발생하는 문제점이 있었다.

폐모듈 재활용 공정 방식 전환 모식도.

연구팀은 폐태양광 모듈을 샌드위치 구조 형태로 절삭해 실리콘 단면을 노출시키고 염기성 용액을 이용해 실리콘을 액상으로 추출할 수 있는 방식을 개발했다.

이로써 기존 폐기 과정에서 발생하는 매연과 폐수 등 환경오염 요인은 현저히 줄이면서 고체 상태의 봉지재와 유가금속을 추출할 수 있게 됐다.

나아가 염기성 용액과 실리콘 반응으로 수소 가스가 발생하는 과정도 확인했다. 연구팀은 이 연구 결과를 토대로 차세대 신규 청정 수소 제작을 위한 핵심 기초기술을 확보할 수 있을 것으로 보고 있다.

연구팀은 이번 성과의 기술성을 인정받아 지난 10월 '폐태양전지의 처리장치와 그 방법'에 대한 특허 출원을 완료했다.

김수민 박사는 “폐태양광 패널 재활용 과정에서 단순 폐기 대상인 실리콘 태양전지를 통해 신규 청정 수소 생산을 위한 재자원화가 가능한 것은 큰 의미가 있다”면서 “연료전지를 개발하는 다양한 국내 연구진과 공동연구를 통해 수소 운송 및 보관까지 확대 적용할 수 있다면 수소연료전지 분야의 세계적인 기술 강국으로 거듭날 수 있을 것”이라고 말했다.

진주=노동균 기자 defrost@etnews.com