[서울=뉴스핌] 신수용 기자 = 배터리 업계뿐 아니라 에너지·부품 등 다양한 기업들이 폐배터리 재활용 시장에 뛰어들고 있다. 폐배터리 재활용 사업은 이차전지 핵심 원소재인 리튬, 니켈, 코발트, 망간 등을 확보할 수 있다는 점에서 기업이 주목하고 있는 새 먹거리다.

재활용은 폐배터리에서 니켈, 리튬 등 핵심 원자재를 추출해 가공한 뒤 새 배터리나 에너지저장장치(ESS) 등으로 다시 활용하는 것을 통칭한다.

◆배터리 3사에서 소재·부품·에너지 업계로 폐배터리 재활용 사업 확대

배터리 리사이클링 개념도. [사진=한국무역협회]

22일 업계에 따르면 전기차는 내연기관 차보다 7배 이상 많은 광물이 사용된다. 글로벌 원자재 시장이 불안정해지며 배터리에 들어가는 리튬 등 핵심 광물의 가격의 등락이 반복되면서 소재 재활용의 필요성이 커지고 있다.

배터리 제조사 중 폐배터리 사업이 가장 활발한 곳은 LG에너지솔루션(이하 LG엔솔)이다. LG엔솔은 지난 8일 중국 1위 코발트 생산업체인 화유코발트와 손잡고 배터리 리사이클 합작법인(JV)을 설립했다. 양사는 신규 합작법인을 통해 배터리 생산과정에서 나오는 폐기물인 스크랩(Scrap)과 수거된 폐배터리 등에서 핵심 원재료인 니켈, 코발트, 리튬 등을 추출할 계획이다. 올해 공장 건설을 시작할 예정으로 예상 가동 시기는 내년 말이다.

LG엔솔 관계자는 "합작법인에서 생산된 광물은 양극재로 가공된 뒤 최종적으로 LG엔솔 난징 공장에 공급될 것"이라고 말했다. 난징 공장은 니켈·코발트·망간(NCM) 계열 원통형 배터리와 리튬인산철(LFP) 배터리를 생산하는 곳이다. LG엔솔은 난징 1·2공장의 생산능력을 기존 62GWh에서 110GWh로 확대 중이다. 110GWh는 고성능 전치가 약 110만대를 생산할 수 있는 양이다.

LG엔솔의 폐배터리 관련 시설은 더 늘어날 전망이다. 이창실 LG엔솔 최고재무책임자(CFO)은 지난달 열린 올해 2분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 "2027년까지 미국과 유럽 등 주요 해외 생산 거점에 배터리 수거, 전·후처리 등 전 밸류체인을 구축하기 위해 경쟁력 있는 업체와 파트너십을 맺을 것"이라고 말했다.

SK이노베이션은 '배터리에서 배터리를 캔다'는 목표다. 지난 2017년부터 수명이 다한 리튬이온 배터리에 포함된 리튬을 수산화리튬 형태로 회수하는 기술을 개발해 왔다. 관련 특허도 약 54건 출원한 상태다. 지난해 12월 상업화 가능성 검증을 위한 데모플랜트(Scale-up pilot plant)를 대전 환경과학기술원 내에 준공해 현재 가동 중이다. 성일하이텍과 함께 국내 첫 번째 상업공장을 2025년 가동을 목표로 건설할 계획이다.

삼성SDI도 천안과 울산 공장에 배터리 핵심 원자재를 회수하고 배터리 제조에 재활용하는 체계(Closed-loop)를 구축했다. 아울러 연구소 내 '리사이클 연구 랩(Lab)'을 신설해 친환경 소재 회수 기술을 개발하고 있다. 삼성SDI는 폐배터리 재활용 전문업체인 성일하이텍의 지분(8.79%)도 보유하고 있다.

소재사와 에너지 기업도 폐배터리 사업에 나섰다. 포스코홀딩스는 지난 2021년 5월 화유코발트와 리사이클링 전문회사인 '포스코HY클린메탈'을 설립하고, 지난달 전남 율촌산업단지에 포스코HY클린메탈의 이차전지 리사이클링 공장을 준공했다. 이차전지 리사이클링 공장은 연간 블랙파우더 1만2000t을 처리해 니켈(2500t), 코발트(800t), 탄산리튬(2500t) 등 이차전지 소재의 원료가 되는 금속 자원을 회수할 수 있다.

두산에너빌리티는 지난달 이사회에서 배터리 재활용 전문 자회사 '두산리사이클솔루션' 설립을 결정했다. 두산리사이클솔루션은 공식 설립 후 상용 생산시설을 구축했다. 2025년 하반기부터 연간 3000t 규모의 원료를 처리해 리튬을 회수할 계획이다.

정유·화학과 에너지 부문 위주의 사업을 펼치던 GS에너지는 신사업으로 폐배터리 리사이클링 사업을 점 찍고, 관련 투자를 늘릴 계획이다. GS에너지는 배터리 재활용 사업 확대를 위해 스타트업 육성도 진행하고 있다. GS에너지는 지난 4월 스타트업인 '토트' 지분 1.15%를 매입했다. 토트는 전기차 폐배터리 해체 및 진단을 위한 자동화 설비를 생산하는 업체다.

GS에너지는 지난 6월 828억원을 투입해 포스코홀딩스와의 폐배터리 재활용 합작법인인 '포스코GS에코머티리얼즈'를 설립, 국내 폐배터리 재활용 생산 거점도 마련했다. 포스코GS에코머티리얼즈와 화유코발트의 합작법인인 '포스코HY클린메탈'은 최근 전남 광양 율촌산업단지 내 배터리 재활용 공장을 준공하고 사업화에 나섰다.

배터리 업계 관계자는 "리사이클링 사업을 지속적으로 확대하여 기업의 사회적 책임에 앞장서고 동시에 이차전지 소재 원료 경쟁력을 확보해 나가겠다"고 말했다.

◆EU 규제에 韓순환경제까지...2050년 600조 시장 성장 전망

Global 전기차(BEV+PHEV) 폐차 대수, 폐배터리 발생량 전망. [그래픽=SNE]

각국 정부가 폐배터리에서 추출한 소재를 의무적으로 사용하는 법안을 마련하면서 기업들의 투자 속도도 빨라질 전망이다.

유럽연합(EU)은 전기차 생산 시 재활용 원료 사용을 의무화했다. 2030년 기준 새 배터리 제조 시 코발트 12%, 니켈 4%, 리튬 4% 이상을 재활용 소재로 사용해야 한다. 미국의 인플레이션 감축법(IRA)도 혜택 범위에 현지에서 추출한 폐배터리 정제 광물을 포함하고 있다.

우리나라도 유사 법이 추진된다. 산업통상자원부는 탄소중립 이행과 핵심 자원 공급망 확보를 위해 산업계 전반에 순환 경제 확산을 추진하고 있다. 배터리를 포함한 9대 주요 산업별 순환 경제 프로젝트인 '순환 경제(CE 9) 프로젝트'를 추진한다. 해당 프로젝트는 생산 공정 부산물 활용 방안을 논의하기 위한 관계부처 참여 협의체를 구성 및 운영하고 국내외 재생 원료 공급망 구축을 지원할 계획이다.

내연기관을 탑재한 차량도 사라진다. 미국과 중국, 캐나다 등은 2035년부터 내연기관 차량 판매를 금지할 계획이다. 한국 정부는 오는 2035년까지 모든 신차에 대해 CO2를 100% 감축하는 것을 목표로 뒀다. 사실상 2035년 이후 모든 내연기관차 판매가 금지된다는 얘기다.

시장조사업체 SNE리서치에 따르면 전 세계 폐배터리 리사이클링 시장은 올해 7000억원 규모에서 2025년 3조원 규모로 성장할 것으로 예상된다. 이후 2030년에는 12조원, 2050년에는 600조원 수준으로 커질 것이라는 전망이다.

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