[E-모빌리티+환경] 독일 신재생에너지 기업, 폐 EV 전지 재활용 기술 내놔

[녹색경제신문 = 박진아 유럽 주재기자] 한 독일의 신재생에너지 기업이 폐기된 오래된 전기차용 리튬이온 배터리를 가정용 전기 저장소로 재활용할 수 있는 기술을 개발해 신재생에너지 업계의 주목을 받고 있다.

8월 21일(목요일=유럽 시간 기준), 이 화재의 스타트업은 벨기에와 네덜란드 국경 근처 독일 서부 도시인 아헨(Aachen)에 본사를 둔 볼트팡(Voltfang, ‚볼트를 잡다’라는 뜻) 사로, 최근 유럽 여러나라에서 속속 등장하고 있는 신생 유망 리튬-이온 배터리 재활용 기술 기업들중 하나다.

볼트팡은 공학을 전공하던 독일 학생 세 명이 의기투합해 2020년에 창업됐다. 당시 이 스타트업의 창업 목표는 다가오는 2030년까지 연간 1 기가와트/시(GWh) 규모의 전력을 생산하는 것이었다. 연간 1GWh는 약 300개 가정에 공급할 수 있는 전력량이다.

그로부터 5년이 지난 현재, 독일의 에너지 시장은 신재생에너지원으로 생산된 전력량 비중이 60&를 차지할 만큼 신재생 에너지 시장 비중이 커졌다. 이 추세 대로라면 약 5년 후인 2030년 즈음, 독일의 신재생에너지 비중 목표치 80% 달성이 현실화될 것으로 에너지 업계 전문가들은 긍정적인 전망을 내놓고 있다.

♢ 독일, 녹색 청정에너지 이행 착착 진행 중이나 계절별 전력 공급 부족 겪어

현재 유럽 최대 경제대국인 독일 곳곳에서 시골 외곽 평지에 들어선 풍력발전 터바인과 각 가정 지붕 마다에 설치돼있는 태양광 집전판은 어디서나 볼 수 있는 자연스러운 일상 풍광의 일부가 됐을 만큼 독일의 산업과 일반 대중 사이 공히 친환경 에너지 이행을 위한 참여도는 높다. 

문제는 태양광과 풍력은 일조량과 바람의 세기가 일정하지 않고 예측이 어려워 발전 및 전력 부하 불규칙성에 따른 안정적인 전력 공급 운영이 어렵다는 것이다.

각 가정에서 풍력과 태양광으로 생산된 잉여 전력을 저장해뒀다 필요할 때 적시에 방출・공급할  수 있는 안전하고 효율적인 탈 중앙식 신재생에너지 저장 솔루션이 절실한 이유다.

최근 프리드리히 메르츠(Friedrich Merz) 독일 연방 총리는 독일의 겨울철 전력 부족 대처를 위해 독일 녹색당과 환경단체의 반대에도 불구하고 오는 2030년까지 천연가스로 발전되는 화력발전소 20곳 신설을 승인했을 정도로 전력량 부족을 겪고 있다. 

그동안 독일은 일조량이 급감하는 겨울철 ‚암흑 소강‘ 현상에 따라 신재생에너지 전력 발전이 불가능해지면 이웃나라 프랑스의 핵발전소나 폴란드 석탄 발전 화석 발전소에서 생산한 수입 전기에 의존해왔다.

그럼에도 불구하고 풍력과 태양광 에너지를 포함한 신재생에너지 이행을 통한 화석연료 의존도를 줄여나간다는 유럽연합(EU)의 에너지 전환 정책은 변함없이 추진되고 있는 가운데, 최근 유럽의 친환경 에너지 업계에서는 신재생 에너지 저장 기술 개발과 혁신에 주력하는 신진 스타트업들의 창업이 급증하는 추세다.

♢ 글로벌 리튬이온 배터리 경쟁 — 중국산 저렴한 신제품 vs 중고 배터리 재활용

볼트팡 EV 배터리 재활용 산업 시설에는 사용 후 폐기 처리된 중고 EV 배터리들로 가득하다. 여기서 일하는 전문 배터리 기술자들은 수집된 중고 EV 배터리의 성능을 일일이 검사한 후 배터리의 잔여 수명과 성능을 분석하는 작업을 실시한다.

배터리 잔여 수명 검사를 마친 후 일부 쓸만한 상태의 전지들은 재사용될 수 있도록 수선 공정을 거쳐 이른바 ‚제2차 제품 생명’을 부여받는다.

이렇게 재활용 수선된 중고 배터리들은 대략 대형 냉장고 크기 가량의 캐비닛 속에 차곡차곡 쌓여 전기저장 장치(Energy Storage System, ESS)로 재탄생된다. 기후와 날씨 변화에 따라 필요량 보다 많이 생산된 잉여 전기는 이 ESS에 보관됐다가 필요시 방출된다. 

독일 할인 슈퍼마켓 체인인 알디 노르트(Aldi Nord)는 볼트팡의 중고 EV 배터리 ESS를 도입한 첫 기업 클라이언트다. 이 슈퍼마켓 지점 건물 옥상에 설치된 태양광 집전 패널들은 볼트팡 ESS에 연결돼있어 안정적인 잉여 전력 저장과 공급에 기여한다.

비즈니스 전문가들에 따르면, 유럽의 배터리 산업 섹터는 빠르게 성장하고 있지만 여전히 기술적 초기 단계다. 

현재 리튬이온 EV 배터리 기술은 중국이 가장 앞서있다. 

중국산 EV 배터리는 해가 갈수록 우수한 성능과 가격의 저렴화를 거듭하고 있어 폐기 처리된 중고 EV 전지를 수선 재활용하는 것보다 성능과 가격 면에서 우수한 중국산 신제품 배터리를 구매하는 것이 더 합리적이지 않느냐는 의문도 제기된다.

그럼에도 불구하고 가정용 및 상업용 신재생에너지 설비 설치율이 높은  독일의 에너지 시장에서는 볼트팡의 고정식 전기 저장 시스템(stationary storage)의 성장 가능성이 밝을 것이란 예상이다. 폐기처리된 중고 EV 배터리를 수거・재활용하는 기술은 EU의 순환경제(circular economy) 정책과도 기조를 같이 하고 있어 향후 지속적인 정책적 지원을 받을 것으로 기대된다.