최근 전기차 보급률이 전세계적으로 지속적으로 폭증함에 따라 전기차 배터리 재활용은 급증하는 사용 후 배터리 문제를 해결하고, 환경 보호와 자원 순환을 실현하는 핵심 산업으로 발돋움하고 있습니다. 이 글에서는 국내외 선도 기업들의 구체적 사례와 함께 재활용 기술, 2차 활용, 정책 현황을 자세히 다뤄보고, 지속 가능한 미래 모빌리티 생태계 구축 방안을 제시해보고자 합니다.
전기차 배터리 재활용의 필요성과 전 세계적 대응 현황
전기차 시장이 전 세계적으로 급성장함에 따라, 전기차 배터리 사용 후 처리 문제가 심각한 환경 및 자원 문제로 대두되고 있습니다. 배터리는 리튬, 니켈, 코발트 등 귀중한 금속을 포함하고 있으나, 폐기 시 환경 오염과 자원 낭비를 유발합니다. 이에 따라 주요국들은 배터리 재활용 산업 육성을 국가 전략 과제로 설정하고, 관련 정책과 지원을 강화하고 있습니다.
유럽연합은 2023년 ‘배터리 규제법’을 시행하여 배터리 제조 및 재활용 기준을 엄격히 규정하고 있으며, 재활용 의무 비율을 점진적으로 상향하고 있습니다. 미국은 ‘재활용 산업 혁신 펀드’를 통해 첨단 재활용 기술 개발과 인프라 구축에 투자하고 있고, 아시아 국가들도 정부 주도하에 재활용 생태계를 구축 중입니다. 이러한 국제적 노력 속에서 한국도 SK이노베이션, LG에너지솔루션, 포스코케미칼 등 배터리 제조사와 재활용 기업이 협력하여 선진 재활용 공정 도입과 시장 확대를 추진하고 있습니다.
국내외 사례와 첨단 재활용 기술 동향
국내에서는 SK이노베이션이 충남 서산에 대규모 배터리 재활용 공장을 운영 중입니다. 이 공장은 ‘습식 화학적 재활용’ 공정을 활용해 사용 후 배터리에서 리튬, 니켈, 코발트, 망간 등 핵심 금속을 90% 이상의 회수율로 추출합니다. 특히, 폐기물 최소화와 공정 효율성 향상에 주력하여 환경친화적 운영을 실현하고 있습니다. SK이노베이션은 이 공장을 통해 2023년부터 연간 약 2천 톤의 배터리를 처리하고 있으며, 추출한 금속을 다시 배터리 신소재 생산에 투입해 자원 순환 체계를 강화하고 있습니다.
미국의 Redwood Materials는 테슬라 전 CTO JB 스트라우벨이 설립한 스타트업으로, 배터리 분해, 금속 회수, 재생 소재 생산까지 전 공정을 자동화했습니다. 2024년 네바다 공장에서는 연간 6만 톤 이상의 배터리 재활용 목표를 세우고 있으며, 테슬라, 포드 등과 협력해 원료 공급망 안정화에 기여하고 있습니다. Redwood Materials는 고순도 금속 회수와 비용 절감을 위한 혁신적인 ‘건식 화학적’ 재활용 기술을 개발하여, 경쟁력을 크게 높이고 있습니다.
일본 기업인 니혼전기(NEC)와 히타치 화학도 배터리 2차 활용에 주목하고 있습니다. 특히, 히타치는 전기차 배터리를 재생해 대규모 ESS에 적용, 재생에너지와 연계한 에너지 관리 시스템을 구축해 전력 효율을 극대화하는 프로젝트를 진행 중입니다. 이와 유사하게 한국의 LG에너지솔루션도 서울 시내 빌딩과 공공시설에 2차 활용 배터리를 공급, 전력 피크 관리를 지원하여 에너지 비용 절감과 탄소 배출 저감에 이바지하고 있습니다.
또한, 중국 CATL은 세계 최대 배터리 제조사답게, 자체 재활용 공정을 구축하고 있으며, 친환경 공정과 원재료 회수 효율을 지속적으로 개선하는 연구개발에 투자하고 있습니다. CATL은 배터리 설계 단계에서부터 재활용을 용이하게 하는 ‘디자인 포 리사이클(Design for Recycling)’ 개념을 도입하는 등 전주기 관리에 앞장서고 있습니다.
하지만 산업 전반에 걸친 과제도 큽니다. 다양한 배터리 화학 조성과 제조 방식으로 재활용 표준화가 어렵고, 안전사고 위험성도 상존합니다. 또한 아직 재활용 비용이 상대적으로 높아 대량 생산체계 구축과 정부 지원 확대가 필요합니다. 이에 세계 각국은 제조사 책임 재활용 제도 도입, 재활용 의무 비율 상향, R&D 지원 강화 등 정책 수단을 다각도로 모색 중입니다.
지속 가능한 전기차 생태계 구축을 위한 전략적 제언
전기차 배터리 재활용은 글로벌 자동차 시장에서 전기차 비중이 늘어나면 늘어날수록 미래 친환경 모빌리티와 자원 순환 경제 실현의 핵심 축으로서 중요성이 증가할 예정입니다. 이를 위해서는 우선 배터리 설계부터 재활용 용이성을 고려하는 ‘에코디자인(Eco-design)’ 도입이 절실하며, 재활용 공정 간소화와 회수율 극대화에 기여할 수 있습니다. 또한, 정부와 산업계가 협력해 표준화된 재활용 프로세스와 효율적인 수거 체계를 구축해야만 지속적으로 유지 가능한 선순환 시스템을 확보할 수 있습니다.
재활용 기술 혁신뿐 아니라, 성능 저하 배터리를 ESS 등에 재활용하는 2차 활용 모델 확대도 경제성과 환경 보호 두 마리 토끼를 잡는 전략입니다. 국내외 선도 기업들의 사례처럼 자동화 및 친환경 공정 도입은 산업 경쟁력 강화의 열쇠이며, 안정적인 원료 공급망 확보에 결정적 역할을 할 것입니다.
끝으로, 글로벌 배터리 원료 수급 불안이 커지는 현 상황에서, 재활용 산업은 국가 경쟁력 강화와 환경 보호라는 두 가지 목표 달성을 위해 반드시 발전시켜야 할 전략 산업입니다. 전문가들은 향후 10년간 배터리 재활용 시장이 수십조 원 규모로 성장할 것으로 전망하며, 정부와 기업의 긴밀한 협력과 지속적인 투자가 필수적이라고 강조합니다. 전기차 배터리 재활용은 단순한 폐기물 관리가 아니라, 미래 친환경 경제를 위한 중추적 인프라로 자리매김하고 있습니다.