“골칫거리 전기차 폐배터리”…태양광 ESS로 쓸 수 있다

- 임한권 UNIST 탄소중립대학원 교수팀, 폐배터리 최적 가격 도출 연구

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[헤럴드경제=구본혁 기자] 약 80% 상태에서 전량 폐기되는 전기차 배터리. 이런 폐배터리를 태양광 발전 설비에 적용하는 게 경제성이 있다는 연구결과가 나왔다.

울산과학기술원(UNIST) 탄소중립대학원 및 에너지화학공학과 임한권 교수팀은 ‘폐배터리 재사용에 관한 경제성’을 분석해 국제학술지 ‘저널 오브 클리너 프로덕션’ 11월호에 출판했다. 폐배터리를 태양광 발전용 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)에 적용할 경우의 경제성과 폐배터리의 최적 가격 제안이 주요 내용이다.

이번 연구는 ‘1MW(메가와트) 태양광으로 발전된 전기를 저장하는 3MWh(메가와트시) ESS’를 기준으로 삼았다. 여기에 ‘태양광 발전 사업자에 지급되는 보조금’과 ‘폐배터리의 남은 수명’을 고려해 최적 가격을 도출했다. 국가에서 받는 보조금은 1MWh 당 0~100달러까지 가정하고, 폐배터리의 남은 수명은 5년, 10년, 20년으로 구분했다. 분석 결과, 보조금이 60달러 미만일 때는 경제성이 나오지 않았다.

폐배터리를 태양광 발전용 ESS에 재사용하는 전략 개념도.[UNIST 제공]

더 자세히 보면, 폐배터리의 남은 수명이 5년일 때 보조금이 60달러이면 1MWh 당 2679달러(약 321만 원)가 최적으로 추정됐다. 보조금이 100달러 주어진다면 가용예산이 조금 더 늘어나므로 7만 927달러(약 8511만 원)이 폐배터리의 최적 가격이 된다. 같은 계산법으로 수명이 10년 남았을 때는 1MWh 당 3,786달러(약 454만원)에서 10만 237달러(약 1억 2028만 원), 남은 수명이 20년일 때는 1MWh 당 5747달러(약 689만원)에서 12만 2162달러(약 1억 8259만 원)로 나왔다.

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

이현준 UNIST 에너지화학공학과 석‧박사통합과정 연구원은 “같은 용량으로 ESS를 구축한다면 25만 달러 정도가 필요하므로 폐배터리를 사용하는 것이 훨씬 경제적”이라며 “단순하게 회수해 보관 중인 전기차 폐배터리를 재사용해 환경을 보호하는 자원순환경제에 있어서도 좋은 전략이 될 것”이라고 설명했다.

이번 연구는 ‘사용 후 배터리의 가치 산출’에 대한 새로운 토대를 마련해 주목받고 있다. 전기차 보급이 활성화되면서 폐배터리 배출량도 증가하는 추세지만, 아직 뾰족한 처리 방안이 확립되지 않은 상황이기 때문이다.

임한권 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 상당히 의미있다”고 밝혔다.

nbgkoo@heraldcorp.com

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