태양광 쓰레기 걱정 없게 90% 재활용… 폐모듈 라인에 올리자 해체 ‘착착’

진천 태양광재활용센터 가보니

전공정 기계화… 유리·플라스틱 등 분리
정부·지자체 공동 구축… 연 3600t 처리

‘태양광 패널의 수명이 다하면 플라스틱 쓰레기만 쏟아지는 것 아닌가.’

태양광발전이 빠르게 확산하면서 일부에서 이런 우려가 제기된다. 28일 찾은 충북 진천군 충북테크노파트 내 태양광재활용센터는 이런 의문에 답하는 곳이다. 센터 내 농구장만 한 공간에 들어찬 설비들을 거치면 태양광 모듈의 90%를 알뜰히 재활용할 수 있었다.

◆눈깜짝할 새 폐모듈 해체·재활용

태양광재활용센터는 태양광 폐모듈 증가에 미리 대처하기 위해 설립됐다. 산업통상자원부·충북도·진천군이 5년간 188억원을 들여 공동으로 구축했다. 지난 21일 갓 준공돼 내년 상반기 본격 가동 예정이다.

재활용센터에서 1년에 처리할 수 있는 폐모듈 양은 최대 3600t에 달한다. 환경정책평가연구원 보고서에 따르면 국내 태양광 폐모듈은 2023년 9665t, 2025년 4596t, 2027년 5779t이 배출될 전망이다. 이 센터만으로도 국내 폐모듈의 상당량을 처리할 수 있는 셈이다.

태양광 모듈은 흔히 보는 창문 크기의 직사각형 판이다. 태양전지 셀들을 봉합재와 유리·시트로 압착하고 알루미늄 틀로 고정해 만들어진다. 여기에 전기를 외부로 전달하는 부품인 정션박스를 단다. 폐모듈 재활용은 이를 거꾸로 돌리는 과정이다.

이날 임시 가동한 태양광재활센터에는 20년 이상 지나 먼지를 뒤집어쓴 태양광 폐모듈이 쌓여 있었다. 기계가 폐모듈을 라인에 올리자 자동으로 알루미늄 막대와 정션박스가 해체됐다. 이어 칼날이 모듈 뒤쪽의 하얀 시트지를 깎아냈다. ‘강화유리·셀 분리장비’로 들어가자 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 등이 제거됐다. 최종적으로 강화유리와 태양전지 셀, 철사처럼 생긴 리본이 남았다. 전체 공정이 기계화돼 필요 인력은 8명에 불과했다.

이렇게 얻은 유리와 알루미늄, 정션박스의 플라스틱이 재활용된다. 태양전지 셀과 리본에서는 은, 구리, 실리콘을 회수한다.

태양광재활용센터에 따르면 현재 국내에서는 민간기업 두 곳이 폐모듈 재활용 사업을 하고 있다. 비용은 t당 12만원 선이다. 태양광 폐모듈은 과거 주로 매립 처분됐으나 2019년쯤부터 재활용이 본격 추진됐다.

산업부는 2023년 생산자책임재활용제도(EPR)가 시행되면 민간기업 참여가 늘어 폐모듈 재활용 시장이 활성화될 것으로 기대하고 있다. EPR은 태양광 모듈 제조·수입자에게 폐모듈 재활용 의무를 부과하고, 미이행 시 재활용 분담금을 납부하도록 하는 제도다.

◆건물벽·방음벽·터널에서도 태양광 발전

태양광재활용센터가 준공됨에 따라 충북 지역에는 태양광 생산→시험평가→재활용로 선순환 체계가 구축됐다.

이날 방문한 재활용센터 인근의 현대에너지솔루션에서는 태양광 모듈을 쉼 없이 생산 중이었다. 현대에너지솔루션은 셀 크기를 키우고 양면 발전이 가능한 제품, 저수지나 바다에 설치할 수 있도록 유해물질이 아예 없고 방수 기능을 갖춘 태양광 모듈을 내놓고 있다.

건물 벽이나 방음벽·터널에서 태양광 발전을 하는 실증 사업도 마무리했다. 도심 건물에 태양광 모듈을 붙이면 전력 생산·소비를 동시에 할 수 있어 이점이 크다. 다만 태양광 모듈 모양새에 대한 거부감이 일부 존재한다.

현대에너지솔루션이 실증한 건물일체형 태양광 발전 모듈은 이를 감안해 유리에 컬러코팅을 입혔다. 블루, 오렌지, 퍼플 등 5가지 색을 개발했다. 겉면 코팅이 태양빛을 반사하다보니 발전 효율은 일반 모듈의 85% 수준이라고 회사 측은 밝혔다.

이 외에 방음벽·방음터널에 태양광 발전 모듈을 적용해 각각 전력 33kW, 53kW를 생산하는 실증사업을 마무리지었다. 현대에너지솔루션은 여기에 태양전지 셀 앞뒤로 발전이 가능한 모듈을 적용해 발전 효율을 높였다.

인근의 태양광기술센터에서는 이렇게 생산된 태양광 모듈을 시험인증한다. 태양광 모듈은 한여름 퇴약볕부터 한겨울 한파, 사막 지역의 혹독한 기후, 눈비나 우박을 모두 견뎌야 한다. 이 센터에서는 태양광 모듈의 빛반사율이 유리보다 적은 5% 이내여서 눈부심을 방지하는지, 영하 40도에서 영상 80도까지 거뜬히 견디는지 일일이 시험 중이었다. 태풍이 상륙했을 때도 견디는지 압력 시험도 진행됐다.

진천·음성=글·사진 송은아 기자 sea@segye.com