폐태양광 재활용, 모듈별 소재 다양성 반영해야 경제성 확보

폐태양광 모듈의 재활용 경제성을 높이려면 제조사와 모델별 소재 차이를 반영한 공정 설계가 필요하다는 연구 결과가 나왔다. 호주 뉴사우스웨일스대(UNSW), 폴란드 그단스크공대, 폴란드과학원 공동 연구진은 독일·중국·한국·미국 제조사의 결정질 실리콘 태양광 모듈 12개를 분석했다. 연구 결과는 6월 국제학술지 ‘솔라 에너지 머티리얼스 앤드 솔라 셀스’에 게재됐다. 시료에는 현장에서 회수한 사용 후 모듈과 제조사가 연구용으로 제공한 새 모듈이 포함됐다. 알루미늄과 유리 등 주요 소재는 재활용할 수 있지만, 제품별 조성 차이가 커 획일적인 공정을 적용할 경우 회수 소재의 순도와 경제적 가치가 낮아질 수 있다는 분석이다. 유리에서는 안티몬, 납, 크롬, 철 등이 검출됐으며 일부 성분은 재활용 과정에서 별도 관리가 필요한 것으로 분석됐다. 태양전지 셀은 제조사와 기술에 따라 은과 구리 함량 차이가 컸다. 최근 제품일수록 은 사용량이 줄어드는 경향도 확인됐다. 연구진은 은이 폐모듈 회수 가치에서 큰 비중을 차지하는 만큼, 은 함량 감소가 재활용 수익성을 낮출 수 있다고 봤다. 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 봉지재도 공정 설계의 변수로 지목됐다. 폐모듈에서도 EVA의 가교 구조가 상당 부분 유지돼 유리와 셀을 분리하는 박리 공정을 어렵게 만들 수 있기 때문이다. 연구진은 모듈을 단순 파쇄하거나 분쇄하면 유리가 은·구리 등 금속에 오염돼 재활용 가치가 떨어질 수 있다고 지적했다. 대신 알루미늄 프레임과 유리 등 주요 소재를 먼저 분리한 뒤, 셀과 금속을 후속 공정에서 정제하는 방식이 자원 회수율과 경제성을 높일 수 있다고 설명했다. 이번 연구는 폐태양광 모듈을 얼마나 많이 수거하느냐보다, 제품별 소재 정보를 바탕으로 회수 순서와 정제 공정을 설계하는 일이 중요하다는 점을 보인다. 주영효 기자 society@aitimes.com Powered by AItimes AI Solution