[위즈덤 에너지] 태양광 발전의 가장 큰 숙제 폐패널 처리

[위즈덤 아고라 / 김현동 기자] 제1차, 2차 산업혁명 이후, 주 에너지원으로 사용하게 된 화석연료는 아직까지 많은 나라에서 의존하고 있으며, 화석 연료와 함께 이루어진 과도한 발전은 결국 심각한 기후 문제와 자연 파괴로 이어지고 있다. 지구 온난화 해결 및 화석 연료를 대체하기 위해 선진국들은 신재생 에너지에 투자하고 있으며 그중 태양광 발전이 접근성이 높고 대중화되고 있다. 그러나, 최근 태양광 발전이 오히려 역으로 환경에 악영향을 준다는 결과들이 나오고 있다. 과연 진실은 무엇일까? 

태양전지가 환경오염 문제를 야기시킨다는 기사들이 나오고 있는 이유는 일부 태양광 패널에 사용된 텔루륨화 카드뮴때문이다. 중금속인 텔루륨화 카드뮴은 저렴하고 효율이 높지만 토양을 오염시키며 중독 현상을 일으킨다. 하지만 독일 응용과학연구소인 프라운호퍼에 의하면 2017년 기준 카드뮴을 사용한 태양광 패널은 전체의 2.3% 밖에 안되며 우리나라에서도 카드뮴을 사용한 태양광 패널의 유통을 막고 있다. 태양광 발전 시장에서 제일 많이 사용되고 있는 실리콘 태양광 패널은 납과 같은 중금속을 사용하고 있다. 그러나 그 비율은 0.06에서 4% 밖에 안되며 용출량은 지정 폐기물 기준보다 현저히 낮은 수치이다.

기대 수명이 20년에서 30년 정도 되는 태양광 패널은 수명이 다하면 바로 교체해줘야 된다. 태양광 패널은 크게 실리콘 셀과 금속선, 그리고 보호를 하기 위해 위에 붙여진 유리로 이루어져 있다. 수명이 다한 태양광 패널은 유리를 제외한 모든 것이 재활용이 가능하다. 그러나 아직 유리를 완벽히 분리하는 기술이 없으며 분리가 제대로 되지 않으면 재활용의 품질이 낮아져 폐기물로 처분할 수 있다. 

오염 문제를 일으키는 중금속의 사용이 줄어들고 있으며 재활용까지 가능한 태양광 발전은 환경 문제와 관련해 아무런 연관이 없어 보이지만 태양광 발전의 가장 큰 문제점은 패널의 폐기 과정이다. 수명이 최대 20년에서 30년 정도 되며 아직까지 낮은 효율로 대규모로 설치되는 태양광 발전은 태풍이 불면 많은 양의 패널은 폐기해야 된다. 

산업통상자원중소벤처기업위원회 소속 국민의힘 엄태영 의원이 산업통상자원부와 환경부로부터 받은 자료에 의하면 태양광 폐패널의 누적 배출량은 2025년 2만 3천292t에서 2030년에는 8만 7천124t, 2040년에는 82만 29t에 이를 것으로 분석된다. 세계적으로 봤을 때 매년 25톤만 톤 정도의 폐패널이 나오고 있으며 이를 제대로 분리수거하지 않고 일반 쓰레기처럼 매립되면 상당한 환경 문제를 일으킬 수 있다.

아직까지 분리수거 기술이 완벽하지 않기 때문에 우리나라는 폐패널을 처리하기 위한 제도적 장치가 필요하다. 환경부는 2023년부터 생산자책임재활용제도(EPR)를 폐패널에 도입해, 생산자가 폐기물을 회수할 수 있도록 계획하고 있다. 그리고 현재 태양광 폐패널을 재활용 처리하는 민간기업은 1곳으로, 처리용량은 연간 최대 3천600t이다. 2021년 하반기 중 정부가 건립한 진천재활용센터에서 3천600t을, 2022년 민간업체 1곳이 추가해 2천500t을 재활용 처리할 예정이지만 발생하는 폐패널의 양에 비하면 아직 태양광 재활용에 많은 투자와 연구가 필요하다. 

[위즈덤 에너지] 기후위기로 더 이상 화석연료의 사용이 어려워진 가운데, 신재생 에너지는 선택이 아닌 필수가 되고 있습니다. 미래를 이끌 학생들에게 에너지 발전 및 소비에 대한 정보를 쉽게 이해할 수 있도록 칼럼을 연재합니다. 위즈덤 아고라 김현동 기자의 ‘위즈덤 에너지’로 새로운 에너지 소식을 만나보세요.