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에너지연의 태양광 폐패널 재활용 기술, 과기부 ‘2021년 10대 우수 연구성과’ 선정
에너지 소모량 대폭 줄이고, 수익성 높여 즉시 상용화 가능

[인더스트리뉴스 정한교 기자] 한국에너지기술연구원(원장 김종남)은 에너지저장연구실 이진석 박사 연구진의 ‘태양광 폐패널 재활용 기술’이 ‘2021년 출연(연) 10대 우수 연구성과’에 선정됐다고 23일 밝혔다.

(사진 왼쪽부터) 한국에너지기술연구원 에너지저장연구실 이진석 책임연구원과 이준규 연구원이 태양광 폐패널로부터 회수한 실리콘을 재활용해 만든 웨이퍼와 태양전지를 들고 있는 모습 [사진=한국에너지기술연구원]

‘출연(연) 10대 우수 연구성과’는 우수한 연구성과를 창출한 연구자를 격려하고, 성과를 국민에게 알리기 위해 지난 2014년부터 선정해왔다. 2021년에는 과학·기술·경제·사회·기반적 가치, 연구기관 임무미션 부합성 등을 종합 심사해 총 10개의 우수 연구성과가 선정됐다.

이번에 우수성과로 선정된 태양광 폐패널 재활용 기술은 상온에서 동작하는 비파쇄 방식 기반 태양광 폐패널 분리기술로, 파손 여부에 상관없이 모든 형태의 폐패널에 적용 가능하다.

이번 연구를 통해 개발한 태양광 패널 순환경제 개념도 [사진=한국에너지기술연구원]

공정 최적화로 기존에 개발한 분리기술 대비 연간 38.6%의 전력사용 추가 절약이 가능하다. 기존 공정 대비 1/3수준 이상의 에너지 소모량이 줄어든다. 회수 부품/소재간 혼입이 원천적으로 차단돼 회수소재의 재판매 수익성도 우수해 기업체에서도 즉시 상용화가 가능하다.

나아가 재활용 기술을 통해 회수한 소재를 다시 사용해 20%가 넘는 고효율을 내는 태양전지와 모듈을 만드는데도 성공해 태양광 순환경제 인프라 구축이 탄력 받을 것으로 기대된다.

태양광 폐패널로부터 회수한 실리콘(분말과 스크랩 형태)과 이를 재활용해 만든 단결정 잉곳, 웨이퍼 및 태양전지 [사진=한국에너지기술연구원]

탄소중립 달성의 핵심인 태양광발전설비는 앞으로도 기하급수적으로 늘어날 전망으로, 현재 기후위기 대응을 위해 늘어나고 있는 태양광 패널은 약 20~30년의 수명을 가지고 있다.

수명이 다한 폐패널은 미래 세대가 감당할 몫으로 남겨져 있다. 이에 더해 2023년부터 생산자책임재활용제(Extended Producer Responsibility, EPR)에 태양광 폐패널이 적용돼 생산자의 재활용 책임이 보다 강화될 계획이다.

연구진이 개발한 태양광 폐패널 통합 재활용 기술은 프레임·정션박스 해체 자동화, 고순도 유리 분리, 유가금속 회수, 태양광 패널 재제조로 구성된다. 연구진은 실제로 상용 72셀의 대형 패널을 대상으로 테스트를 진행, 고순도의 전면유리(철분함유량이 200ppm 미만)를 100%에 근접하게 회수했다.

연구책임자인 이진석 박사는 “개발기술이 국내 중소기업 3곳에 이전됐고, 기술이전 기업들 중 일부는 이미 사업화를 위한 제도적·기술적 준비를 완료해 매출이 발생 중”이라며, “내년부터 시행하는 생산자책임재활용 제도에 크게 기여할 것으로 예상한다“고 말했다.

[정한교 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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