글로벌 공급망 불안 속에서 배터리 재활용에 대한 업계의 관심이 높아지고 있다. 일본기업들은 블랙매스에서 희소금속을 추출해 전지 재료로 재활용하는 사업을 본격화한다. 경제산업성은 전지 기업에 희소금속 회수 및 재활용을 의무화하고 기술개발을 지원하며 배터리 순환체계 구축을 도모한다. 시장 확대와 함께 양국 기업 간 협업도 활발해질 전망이다.

미래 먹거리 ‘블랙매스(Black mass)’란?

블랙매스는 폐배터리를 수거해 방전시킨 뒤 해체, 분쇄해 만든 검은 가루 형태의 중간 가공품이다. 블랙매스를 액체로 만든 후 추출제를 투입하는 후처리 공정을 거치면 배터리용 양극재 주요 광물인 리튬, 니켈, 코발트 등을 분리 추출할 수 있다. 정제한 희소금속은 다시 양극재 제조용으로 공급한다. 글로벌 원자재 공급망의 불안정성과 희소금속 채취 과정에서의 환경오염 우려가 커지며 폐배터리 재활용은 전지 재료를 확보하는 친환경적 방법으로 주목받고 있다.

<폐배터리 재활용 과정>

[자료: SK에코플랜트]

일본 기업 배터리 재활용 사업 본격화…실증, 거점 설립 등 투자 활발

일본 기업들은 전기차와 하이브리드차에 사용한 배터리를 재활용하는 사업을 본격화한다. 전지 부재를 제조하는 일본화학산업은 2030년까지 200억 엔을 투입해 일본 내 블랙매스 재생 거점을 설립할 계획이다. 신 거점에서는 매월 EV 5~6천 대분의 블랙매스를 처리 예정이다. 2026년에는 후쿠시마현에서 파일럿 플랜트를 가동해 본격 운용으로 나아간다. 정제된 희소금속은 광물 유래 전지 재료와 같거나 더 저렴한 가격으로 일본 양극재 제조기업에 공급하는 것을 목표로 한다.

미쓰비시 머티리얼도 2025년 약 20억 엔을 투입해 실증시설을 가동하며, 추가 투자를 통해 수천 톤의 블랙매스를 처리할 수 있는 설비 구축을 추진한다. 양극재 제조기업인 스미토모 금속광산은 2026년 내 블랙매스에서 니켈과 코발트를 추출하는 사업을 시작해 자사 생산 양극재 재료로 사용하는 등 일본 대기업들의 적극적인 투자가 이어지고 있다.

<일본 주요 기업의 배터리 재활용 사업 계획>

[자료: 닛케이]

日경제산업성, 전지 기업에 희소금속 회수 및 재활용 의무화 방침

경제산업성은 파나소닉 홀딩스, GS유아사 등 전지 기업과 관련 부품 제조사에 제조공정에서 발생하는 부산물, 불량품을 재자원화해 사용하도록 의무화할 방침임을 밝혔다. 대상이 되는 기업에는 재이용률의 목표치 등 구체적인 계획을 정하도록 요구하고, 이행 현황을 정부에 보고할 의무를 부과한다. 중대한 계획 위반이 있다면 권고 등 행정처분 대상으로 한다. 경제산업성은 2025년 통상국회에서 희소금속 회수 및 재활용의 근거가 되는 ‘자원 유효 이용 촉진법’의 개정을 목표로 한다.

일본 정부는 재활용 의무화로 기업의 환경의식을 높이는 동시에 기술개발도 지원한다. 일본 내에서는 블랙매스로부터 고순도의 희소금속을 추출하는 기술이 부족해 해외 유출의 요인이 되고 있다. 경제산업성은 ‘그린 이노베이션 기금’을 통해 스미토모금속광산 등의 기술개발을 촉진한다. 또한 IT를 활용한 자원 관리도 진행한다. 도요타 등 복수의 자동차 제조사가 공동으로 사용하는 배터리 데이터 관리 기반 구축을 지원함으로써 배터리 사용 소재를 가시화해 자원의 재활용을 뒷받침한다.

2040년 日 배터리 재활용 관련 시장 1000억 엔 이상 성장 전망

일본종합연구소에 따르면 배터리 재활용 관련 시장은 EV 보급에 따라 2040년까지 1000억 엔 이상으로 성장할 전망이다. 2023년 일본에서는 연간 3천 톤 규모의 배터리 폐기물이 발생했다. EV 1대당 축전지는 450kg 정도로 무게 기준 EV 7천 대 분량이다. 2030년에는 약 7배로 늘어난 EV 15만 대 분량에 달할 것으로 예측된다.

<일본 EV전지 재활용 관련 시장규모 전망>

(단위: 억 엔)

[출처: 닛케이, 일본종합연구소]

현재 일본에서 가공된 블랙매스는 대부분 한국이나 동남아시아 등 해외로 수출되고 있는 상황이다. 2023년 일본 폐배터리* 수출액은 2724만 달러 규모였으며, 이 중 과반에 가까운 약 41%가 한국으로 수출됐다. 한국은 일본의 폐배터리 1위 수입국으로 작년 1116만 달러 규모를 수입했다. 말레이시아, 태국, 싱가포르 등 동남아시아 국가들이 뒤이었다.

 *주: 전기·전자 웨이스트와 스크랩(HS Code 8549) 기준

<일본의 최근 3년간 국가별 수출액 동향 (HS Code 8549 기준)>

(단위: US$ 천, %)

*주: 국가명은 2023년 연간 수출액 기준 내림차순 정렬

[자료: Global Trade Atlas(2024.12.10.)]

시사점

전기차 배터리의 수명은 평균 8~10년 정도이다. 한국에서 2010년대 중반부터 전기차가 대중화되기 시작했음을 고려하면 2030년 전후로 폐배터리가 10만 개 이상 배출될 것으로 전망된다. 한국 정부는 지난 7월 ‘사용후 배터리 산업 육성을 위한 법·제도 인프라 구축방안’을 발표했다. 폐배터리 전주기 이력관리 시스템, 재생원료 인증제, 배터리 탈거 전 성능평가 등 주요 제도가 규정되며, 폐배터리 관련 국내 시장이 본격적으로 커질 것으로 기대된다.

일본 역시 전지 재료의 수입 의존도가 높은 국가 중 하나로, 폐배터리 재활용에 대한 기업들의 관심이 높아지고 있다. 경제 안보의 측면에서도 배터리 재활용 순환체계 구축은 중요한 과제이기에 일본 정부는 법적 기틀과 기업 지원책 마련을 서두르고 있다. ‘원료 광산’이라 불리는 배터리 재활용 산업이 확대됨에 따라 양국 기업 간 공급 계약, 기술개발 및 수출 등 협업이 활발해질 전망이다.

자료: 닛케이, 일본종합연구소, 기획재정부, KOTRA 오사카 무역관 종합