폐기물처리기술을 통한 인류의 회복능력

몇 년 전 슬로시티, 청정도시를 내세우고 있는 증도로 여행을 간 적이 있다. 청정도시의 이름에 걸맞게 증도에는 사람이 작아져 보이게 만드는 거대한 태양광 발전소가 있었다. 그 발전소에는 고정식, 단방향 추적식, 양방향 추적식 등 다양하고 큰 태양전지들이 있었다. 그때 이런 발전소들은 우리에게 끝없이 전기를 제공하고 영원히 쓸 수 있을 것이라 생각했다.

그러나 이런 친환경적인 태양광 발전소의 수명이 길어야 20년밖에 되지 않고, 그 뒤에는 폐기처분된다는 것을 알았을 때 당혹스러웠다. 이 거대한 태양광 패널들은 과연 어디로 가게 될까.

폐 태양전지는 알루미늄, 코발트, 리튬 등을 포함하고 있어 전자폐기물로 분류된다. 전자폐기물은 사실 다른 쓰레기들처럼 재활용이 가능하다. 전자폐기물에서 수거할 수 있는 금속은 금, 은, 니켈, 인듐, 이리듐, 로듐 등 희귀 금속들이 포함되어 있다. 그러나 그 귀한 금속들이 폐기물에 묻힌 체 중국이나 인도로 향해 쓰레기 산을 만들게 되는 것이 안타까울 따름이다. 아시아로 보내지는 이유는 자국에서 분해하는 것보다 보내는 것이 10배가량 더 싸기 때문이다. 그곳에서 분해되기도 하지만 불에 태우거나 산을 이용하여 추출하는 원시적 방법을 택하고 있기 때문에 그 지역에 있는 사람들의 건강이 위험해 지고 있는 실정이다. 중국 구이유 지역으로는 매일 거의 100만 톤의 폐 제품이 유입되고 있으며, 10만 명의 사람들이 이런 안 좋은 환경에서 일하고 있다. 전자폐기물을 안 좋은 방식으로 처리하면 폴리염화비페닐, 폴리브롬화비페닐 등 유독화학물질이 배출되어 간과 갑상선 장애 등 심각한 질병을 일으키고 주변 환경을 오염시키게 된다. 중국 구이유는 세계에서 다이옥신이 가장 많은 지역으로, 거주민들의 90%가 신경손상을 입고, 80%는 호흡기 질환을 앓고 있으며, 어린이의 70%가 납중독에 걸려 있는 등 세계에서 가장 오염된 지역 중 하나이다. 게다가 원래 전자제품을 만들 때 납, 수은, 카드뮴 등 중금속이 사용되고, 전자제품 안에 들어가는 반도체를 만들 때 석면, 황산먼지 등 온갖 유해한 것들이 사용된다. 이런 위험한 물질들을 이용하여 만든 제품을 맨 손으로 분해하는데 건강이 나빠지는 것은 어쩌면 당연한 일이다.

다행히도 지난 몇 년간 사람들이 점점 전자폐기물에 대하여 관심을 갖기 시작했다. 애플은 ‘아이폰6’ 1대를 11초 만에 분해하여 알루미늄, 구리, 금, 은 등 금속을 추출할 수 있는 이암 로봇을 개발했다. 11초 만에 그런 기계를 분해할 수 있는 것이 신기할 따름이다. 또한 신생기업 <블루 오크 리소스>는 미국의 쓰레기매립지에 있는 폐전자제품에서 금, 은, 구리 등을 재생시키기 위해 많은 투자를 하고 있고, 우리나라 서울시에서 운영하는 SS센터는 전자폐기물을 수거해 분해공정을 자원화 하고 있다. 또한 많은 전자제품을 생산해내는 삼성전자는 충남 아산에 <아산리사이클센터>를 설치해 가전제품 재활용 체제를 구축하여 전자폐기물 재사용에 힘쓰고 있다. 이렇듯 사람들이 관심을 가지기 시작하면서 전자폐기물과 관련된 문제에 대해서 상황이 조금씩 나아지기 시작했다.

그러나 폐 태양전지는 아직 관심을 갖고 있는 사람이 많지 않다. 갈수록 태양전지의 이용률은 늘어나고 있다. 태양전지가 1990년대부터 본격적으로 보급되기 시작한 때부터 세계 각국에서 신생 에너지사업으로 점점 더 성장하고 있고, 그만큼 태양광 패널도 더 늘어나고 있다. 그러나 태양광 모듈의 수명은 평균 15년이다. 미국에서는 급속히 늘어나는 태양광 폐기물 및 유해부산물에 대해 고심하기 시작했다. 우리나라에서는 지난 1990년부터 2000년까지 약 16000장의 태양전지가 설치되었고, 이들 중 많은 것들이 방치, 폐기 되고 있다. 특히 우리나라는 2004~2005년부터 태양광 발전에 발전차액지원제도, 그린호 100호 보급사업 등을 벌인 효과로 인해 태양광 발전기의 설치가 증가하였기 때문에 15년이 지난 2020년에는 굉장한 양의 태양발전 관련 폐기물이 쏟아져 나올 것이다. 이런 태양광 모듈을 재활용하면 실리콘, 알루미늄, 코발트, 리튬 등 희귀금속들을 90% 이상 재활용할 수 있지만 현재 매립장에 매립되어 있거나 방치되어 희귀 금속들이 그냥 버려지는 현재 실정이 안타까울 따름이다. 리튬은 지각에 0.006%밖에 없는 금속이고, 게다가 수명이 다했다는 것도 더 이상 사용이 불가한 것이 아니고 효율이 떨어진 것이기 때문에 사용이 가능하지만 그냥 버려지게 된 것이다.

다행이 최근 들어 세계 각국에서는 태양광 모듈을 재활용하기 위해 애쓰기 시작했다. 유럽 태양광 모듈 제조사들은 매년 사이클> 단체에 회비를 내고 버려지는 태양광 모듈의 전체의 48%를 재사용할 계획이다. 독일의 Deutsche Solar 회사는 태양전지 모듈에서 실리콘을 회수하는 플랜트를 갖고 있으며, 미국은 에너지부 프로젝트의 일부로 태양전지 모듈의 재활용 기술 시스템을 구축하고 있다. 일본에서는 태양광 발전협회를 중심으로 폐 태양전지 재활용에 대한 기술개발과 계획 작성 및 실행을 추진하고 있다.

그러나 태양광 모듈 재활용은 대중들의 관심을 끌고 있지는 않다. 우리나라는 OECD에서 가장 자원을 많이 소비하지만 자원이 나지 않아 대부분의 금속을 수입에만 의존하고 있는 나라이다. 동, 아연, 연은 100%를, 철은 69% 등 많은 금속을 수입한다. 이를 해결하기 위해서는 자원 재활용이 필요하지만 진행이 더디다. 폐 가전제품만 하더라도 우리나라는 폐 제품을 외국에 보내서 가공을 한 금속을 다시 수입하는 형태로 자원을 얻는다. 예를 들어 동을 팔 때는 144만원을 받고 팔지만 다시 수입할 때는 1070만원을 내는 등 최고 40배의 손해를 보는 것이다. 이는 안타깝게도 우리나라에 기술이 없기 때문에 일어나는 일이다. 게다가 정부가 규정이나 정책, 계획 등을 그렇게 많이 만들지도 않았다. 특히 폐 태양전지에 대한 규정은 아직 없다. 설치에 관련된 규정은 있지만 이후 처리 규정은 없기에 사태가 심각하다.

전국에서 태양광 설치량이 가장 많은 전라남도가 우리나라 최초로 태양광 모듈을 재활용하고 규소, 은 등 희귀금속을 회수하는 기술을 구축하기로 한 것은 참 다행한 일이다. 앞으로 2~3년 이후부터는 2000년 이전에 설치된 태양광 폐모듈이 쏟아져 나올 것이라고 한다. 이 폐모듈을 다시 자원화하여 경제적인 효과를 위할 뿐만 아니라 우리의 환경도 보호하는 차원에서 보다 적극적인 관심과 방안이 필요하다고 생각한다. 하지만 아직 시작단계이고, 관심도 턱없이 부족하기 때문에 더 많은 정책과 계획으로 사람들의 관심을 모아야 하지 않을까 한다.

사람들은 에너지와 관련된 기술에 있어서 그 기술을 만들어내는 것에만 관심이 있는 것 같다. 만들어진 에너지를 사용하는 데만 급급하고 수명이 다한 에너지 관련 폐기물 처리는 신경을 쓰지 않는다. 이 폐기물은 단순한 문제가 아니라 우리의 환경을 파괴하고, 우리의 생존을 위협하고 있는 매우 위험한 존재이다.

원자력 발전의 경우 수명이 30~40년인데 사용 후 폐쇄하는데 드는 막대한 비용과 발생한 원자력 폐기물이 처리되는 어마어마한 시간을 생각하면 과연 개발할 가치가 있는지 모르겠다. 이것은 에너지 개발의 딜레마라 할 수 있겠다. 수력발전의 경우에도 에너지를 만들어 내기 위해 발전소 일대의 생태계를 파괴하는 것은 에너지 발전의 어두운 일면이다.

에너지를 발전기술이 아무리 친환경적이라고 할지라도 그 이후에 찾아오는 심각하고 무서운 결과를 고려해야 한다. 에너지기술을 개발하는 단계에서부터 이 에너지 기술의 마지막 종착지까지도 함께 생각해서 개발되고 연구되어야 할 것이다. 즉 이 기술이 에너지를 생산하는데 얼마나 도움이 되는가만 국한되어 연구되는 것이 아니라 발전소의 수명이 다하고 난 이후 이것을 다시 재사용하거나 재활용하는 기술들이 개발과 동시에 이루어져야한다고 생각된다. 우리에게는 에너지를 제공하면서도 우리의 환경을 파괴하지 않는 방안과 정책들이 필요하다. 이러한 노력이 친환경 에너지 개발이 가져오는 딜레마를 푸는 첫걸음이 될 것이다.

그나마 최근 들어 사람들이 이 딜레마에 대해 관심을 가지기 시작한 것은 다행인 일이다. 조금 늦었지만 지금이라도 노력하면 더 이상의 환경오염을 막고 우리의 후손들에게 폐 태양광 모듈을 비롯한 전자폐기물을 남겨주지 않을 수 있을 것이라 생각한다. 과학자들의 역할이 무엇보다 중요하다. 앞으로 갈수록 친환경 에너지를 만들어 내기 위한 연구도 진행되어야 하지만 동시에 친환경 에너지의 부산물인 폐기물을 해결해야 할 것이다. 나는 우리 인류의 회복능력을 믿는다.

Author : 강이안, 강조안

Group Name : Green Reporters