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제목 : 글로벌) IEA PVPS 과제 12 참여국가의 태양광 모듈 재활용 현황 (Status of PV Module Recycling in IEA PVPS Task 12 Countries)

태양광(PV) 모듈 폐기물 전망 (2050년까지, 누적)

* 출처: IEA-PVPS

* 설명: IRENA의 1.5℃ 시나리오에 따른 예상치

1. 배경: 급성장하는 태양광(PV) 시장과 폐기물 증가

태양광(PV)은 전 세계적으로 가장 빠르게 보급되는 청정 에너지원이며, 설치 규모의 급성장에 따라 향후 수십 년간 막대한 폐모듈(end-of-life, EOL) 발생이 예상된다. IRENA와 IEA는 2050년까지 2억 톤 이상의 폐모듈이 발생할 수 있다고 전망한다. 이에 따라 순환 경제(circular economy) 구현을 위한 재활용 체계 확립이 국제적으로 중요한 과제로 부상하고 있다.

2. 주요 국가별 태양광(PV) 모듈 재활용 현황

3. 기술 및 연구개발 동향

PV 모듈 재활용 기술은 결정질 실리콘(c-Si) 기반 모듈을 중심으로 발전하고 있으며, 고부가가치 자원 회수와 순환 경제 실현을 목표로 다양한 기술이 개발되고 있다.

3.1 핵심 재활용 공정

- (박리, Delamination) 모듈의 유리, 셀, 백시트 등을 분리하는 단계로, 다이아몬드 와이어, 워터젯, 적외선(IR)램프 등과 같은 새로운 방식의 기계적 기술을 사용한다.

- (금속 회수, Metal Recovery) PV셀에 사용되는 금속을 분리하고 회수하는 단계로, 일반적으로 산을 이용한 화학적 방법을 사용하나, 환경에 미치는 영향을 고려하여 최근 환경 친화적인 용매 연구가 진행되고 있다.

- (재료 정제, Material Purification) 고순도 실리콘(3~5N), 유리, 폴리머 등의 분리 및 정제한다.

3.2 고부가가치 활용

- 실리콘 → 리튬이온 배터리 음극재, 수용성 규산염

- 은, 구리 → 전자산업 및 신규 PV 제조 원자재

- 고품질 유리 → 신재생 설비용 글라스 재투입

4. 결론: 향후 과제와 전략적 방향

현재 PV 모듈 재활용은 처리 물량이 적고 기술과 물류, 회수 자재 시장이 충분히 성숙하지 않아 고비용·저수익 구조에 머물러 있다. 앞으로는 재활용 용량과 기술을 확대하고 개선해야 하며, 특히 희소 금속과 같은 회수 자재의 가치를 반영하는 노력이 필요하다.

또한, 현재는 기술적 측면에서는 단순한 박리에서 나아가 금속 회수까지 확대되고 있으며, 회수된 자재를 새로운 PV 셀과 모듈 또는 고부가가치 시장에서 활용하는 것이 궁극적인 목표다. 그러나 불순물과 첨가물의 처리 문제는 여전히 해결해야 할 과제로 남아 있다.