사용후 배터리와 순환경제: ESS의 마지막 여정, 폐기에서 자원으로의 전환
1. 서론: 배터리에도 은퇴가 있다
ESS 이야기의 막바지에 다다랐다. 앞선 글들에서 우리는 ESS 화재의 기록과 원인, 안전 기준의 변화, 설치 기준의 진화, 소방 대응, 보험, 입법, 제조 품질, 전력계통 통합까지를 살펴보았다. 그러나 모든 배터리에는 수명이 있다. 충방전을 거듭하면서 셀 내부에서는 전극의 열화, 분리막의 피로, 전해액의 분해가 조금씩 진행되고, 결국 배터리는 설계된 수명을 다한다.
전기차에서 탈거된 배터리는 과거 '폐배터리'로 불리며 단순히 폐기물 취급을 받았다. 그러나 관점을 바꾸면 이야기는 완전히 달라진다. 전기차에서 초기 용량의 80% 수준으로 떨어졌더라도, 에너지저장장치(ESS)나 무정전전원장치(UPS) 등 다른 용도로는 충분히 활용할 수 있다. 설령 재사용이 불가능하더라도, 배터리 속에 들어 있는 리튬, 코발트, 니켈 등 핵심 광물은 추출하여 새 배터리의 원료로 다시 쓸 수 있다. 사용후 배터리는 폐기물이 아니라, 국가 전략자원이다.
2024년 7월, 관계부처 합동으로 '사용후 배터리 산업 육성을 위한 법·제도·인프라 구축방안'이 발표되었고(citation:5), 2026년 5월 20일에는 「사용후 배터리의 관리 및 산업육성에 관한 법률」 제정안이 국무회의를 통과했다(citation:6). 한국의 배터리 순환경제 체계가 비로소 법적 토대를 갖추게 된 것이다.
이 글에서는 사용후 배터리의 정의와 분류, Second Life Battery(이하 SLB) 활용의 기술적 과제, 성능 평가와 진단 기술, 배터리 전주기 이력관리 시스템, 재생원료 인증제, EU 배터리법 대응, 그리고 한국의 사용후배터리법 제정의 의미까지를 종합적으로 다룬다.
2. 사용후 배터리의 정의와 분류
2-1. 무엇이 사용후 배터리인가
사용후 배터리란 전기차 또는 에너지저장장치(ESS) 등에서 탈거되어 사용이 종료된 배터리를 말한다(citation:5). 과거에는 '폐배터리'라는 용어가 사용되었으나, 이 용어는 마치 쓸모없는 폐기물처럼 인식하게 만들었다. 실제로 사용후 배터리는 잔존가치에 따라 세 가지 경로로 활용될 수 있다.
재제조(Refurbishing): 전기차 사용후 배터리의 부속품을 교체·수리하여 전기차 배터리로 재조립하는 것이다(citation:5). 잔존가치가 가장 높은 경우에 해당하며, 원래의 용도 그대로 다시 사용된다.
재사용(Repurposing): 사용후 배터리의 부속품을 교체·수리하여 ESS 등 기타 용도로 재조립하는 것이다(citation:5). 전기차 배터리가 초기 용량의 70~80% 수준으로 떨어지면 전기차로서의 성능 요건을 충족하기 어렵지만, ESS로서는 충분히 활용 가능하다.
재활용(Recycling): 사용후 배터리를 파·분쇄하여 리튬, 코발트, 니켈 등 유가금속을 추출하는 것이다(citation:5). 잔존 성능이 낮아 재사용이 불가능한 배터리에서 핵심 광물을 회수하여 새 배터리 원료로 활용한다.
2-2. 사용후 배터리 발생 전망
국내 전기차 누적 등록대수는 급증하고 있다. 2010년 66대에 불과했던 것이 2015년 5,712대, 2020년 134,962대, 2024년 5월 기준 591,597대로 늘어났다(citation:5). 이에 따라 사용후 배터리 배출량도 급증할 것으로 전망된다. 2023년 2,355개에서 2025년 8,321개, 2029년 78,981개, 2030년 107,500개로 증가할 것으로 추정된다(citation:5)(citation:6).
글로벌 전기차 폐차 대수는 2022년 16만 대에서 2030년 411만 대, 2040년 4,227만 대에 이를 전망이며(citation:5), 사용후 배터리 시장 규모도 2022년 80억 달러에서 2030년 424억 달러, 2040년 2,089억 달러로 빠르게 확대될 것으로 예상된다(citation:5).
한국전기차산업협회 전병윤 전무는 "향후 연간 100만 대 이상의 사용후 배터리가 발생할 것으로 예상되며, 이는 단순한 폐기물 처리 차원을 넘어 새로운 산업 생태계 조성의 기회가 될 수 있다"고 분석했다(citation:2). 사용후 배터리 문제가 더 이상 미래의 이야기가 아니라 현재 진행형임을 보여주는 수치들이다.
3. SLB(Second Life Battery): 전기차 배터리의 두 번째 인생
3-1. SLB의 개념과 시장 가능성
SLB(Second Life Battery)란 전기차에서 사용된 배터리가 다른 용도의 배터리로 전환되는 것을 말한다(citation:2). 전기차에서 탈거된 배터리가 ESS, UPS, 비상 전원, 통신 기지국 백업 전원 등 다양한 분야에서 두 번째 생명을 얻는 것이다.
심민규 서울과학기술대학교 교수는 "사용후 배터리는 체계적인 SLB 시스템이 갖춰진다면 연간 수조 원 규모의 새로운 시장이 열릴 수 있다"고 강조했다(citation:2). 배터리의 수명을 연장하고 자원의 효율적 사용을 가능케 하는 SLB는 순환경제의 핵심 모델이다.
3-2. SLB 시장 형성의 전제조건
SLB 시장이 활성화되기 위해서는 몇 가지 전제조건이 충족되어야 한다.
첫째, 배터리 상태의 정확한 평가. 배터리의 잔존 성능과 잔존 가치를 객관적으로 평가할 수 있는 표준화된 방법론이 확립되어야 한다(citation:2). SLB 시장 형성의 기본 요건은 배터리 상태에 대한 객관적 평가 기준의 확립이다(citation:2).
둘째, 신뢰성 확보. 심 교수는 "전기차 배터리가 수명을 다한 뒤 ESS로 전환될 때 가장 중요한 것이 신뢰도"라며, "배터리 상태와 잔존가치에 대한 객관적인 평가 기준이 확립돼야 시장이 활성화될 수 있다"고 강조했다(citation:2).
셋째, 통합 플랫폼 구축. 전병윤 전무는 "사용후 배터리의 상태와 이력 정보를 체계적으로 관리하고 공유할 수 있는 통합 플랫폼 구축이 시급하다"고 지적했다(citation:2). 현재 자동차 제조사별로 각기 다른 형태의 배터리 관리시스템을 사용하고 있어 통합된 데이터 구축이 어려운 상황이다(citation:2).
넷째, 제도적 기반 마련. 배터리의 회수·보관·운반·재사용·재활용 단계별로 안전기준을 마련하고, 인증제도를 도입하여 신뢰성을 높여야 한다(citation:2).
4. 배터리 성능 진단 기술의 발전
4-1. SoH(State of Health) 진단
SoH(건강 상태)는 배터리의 현재 성능이 초기 성능 대비 어느 정도인지를 나타내는 지표다. 전기차 배터리는 초기 용량의 80% 수준으로 떨어지면 교체 시점으로 판단된다(citation:2). SoH의 정확한 측정과 잔존가치 평가는 순환경제 구축의 기반이 된다(citation:2).
SoH 진단 방법은 크게 두 가지로 나뉜다.
비파괴 진단: 배터리를 분해하지 않고 외부에서 전기적 특성(전압, 전류, 임피던스 등)을 측정하여 SoH를 추정하는 방법이다. 충·방전 곡선 분석, 전기화학 임피던스 분광법(EIS), 인크리멘탈 캐패시턴스 분석(ICA) 등이 활용된다.
파괴적 진단: 배터리를 분해하여 전극의 상태, 전해액의 조성, 분리막의 무결성 등을 직접 확인하는 방법이다. 정확도가 높지만 시간과 비용이 많이 소요되어 대량 평가에는 적합하지 않다.
4-2. 니 포인트(Knee Point) 예측의 중요성
배터리에는 '니 포인트(knee point)'라는 특성이 있다. 성능이 초기에 완만하게 저하되다가 특정 시점에서 급격히 떨어지는 현상이다(citation:2). 심민규 교수는 "이 니 포인트를 정확히 예측하지 못하면 ESS 운영 자체가 어려워질 수 있다"고 설명했다(citation:2).
니 포인트의 예측은 SLB의 안전성과 직결된다. ESS로 전환된 배터리가 니 포인트에 진입하면 급격한 성능 저하와 함께 화재 위험이 높아질 수 있다. 따라서 니 포인트를 사전에 예측하여 배터리를 적절한 시점에 교체하거나 폐기하는 것이 안전 관리의 핵심이다.
4-3. AI 기반 진단 기술
현재 배터리 진단 기술은 인공지능(AI)을 활용한 수준까지 발전했지만, 아직 표준화된 측정 방식은 없는 실정이다(citation:2). AI는 대규모의 충·방전 데이터를 학습하여 SoH를 추정하고, 니 포인트를 예측하며, 잔여 수명을 산출하는 데 활용된다.
삼성SDI는 생산 거점별로 관리되던 개발, 생산 및 품질 데이터를 통합한 데이터 플랫폼을 2024년 구축 완료하여, 디지털 기반의 품질 혁신에 속도를 더하고 있다(citation:1). 이러한 데이터 플랫폼은 향후 사용후 배터리의 성능 평가와 이력 관리에도 활용될 수 있을 것이다.
5. ESS 폐기물 관리의 현황과 과제
5-1. ESS 폐기물의 특수성
ESS 설비 폐기물은 태양광 폐패널처럼 연간 발생량이 뚜렷하게 관리되는 단계는 아니지만(citation:4), 재생에너지 확대와 함께 설치가 늘어나면서 장래 사용후 배터리 발생이 본격화될 전망이다.
ESS 배터리 폐기물의 핵심 쟁점은 화재·폭발 위험성과 유해물질 관리다(citation:4). 전기차 배터리와 달리 ESS 배터리는 대규모로 밀집 설치되어 있으므로, 보관·운반·처리 과정에서의 안전 관리가 더욱 중요하다.
5-2. 통계·이력관리의 공백
국회입법조사처의 분석에 따르면, ESS는 통계·이력관리와 안전기준의 선제적 정비가 요구되고 있다(citation:4). 태양광은 폐패널 발생량 관리가 현실화된 분야이고, 풍력은 노후화와 안전문제를 매개로 해체·폐기 대응이 가시화되고 있지만, ESS는 아직 이 수준에 도달하지 못했다(citation:4).
ESS 배터리의 경우 설치·운전·폐기에 이르는 전 과정에 대한 데이터가 체계적으로 관리되지 않고 있으며, 사용후 배터리의 정확한 발생량 예측도 어려운 상황이다. 2021년 이후 등록된 전기차 배터리의 지자체 반납 의무가 폐지되면서(citation:5), 관리 공백에 대한 우려가 더욱 커지고 있다.
5-3. 재활용 기반의 미흡
현행 제도는 보급과 운영 단계에 비해 수명종료 이후의 전주기 관리체계, 생산자책임(EPR), 통계 구축, 재활용 기반 조성 측면에서 충분히 정교화되지 못한 한계를 보인다(citation:4). 관련 법령과 제도는 설비 유형별로 분산되어 있고, 폐기물 발생량 예측과 실태 파악을 위한 통계 기반뿐 아니라 수거·보관·운반·재활용 전 과정에 필요한 처리 인프라도 미흡하다(citation:4).
6. EU 배터리법과 글로벌 통상 규제 대응
6-1. EU 배터리법의 주요 내용
EU는 2023년 배터리법(Regulation (EU) 2023/1542)을 제정하여 배터리의 전주기를 규율하는 세계 최초의 포괄적 배터리 규제 체계를 구축했다. 이 법의 주요 요구사항은 다음과 같다.
탄소발자국 공개(2025년~): 배터리의 전주기 탄소발자국을 공개해야 한다(citation:5).
배터리 여권(2027년~): 배터리의 제조 이력, 성능 데이터, 재활용 정보 등을 담은 디지털 여권을 도입해야 한다(citation:5).
재활용 원료 사용 의무(2031년~): 배터리 생산 시 코발트 16%, 리튬 6%, 니켈 6%, 납 85% 이상의 재활용 원료를 사용해야 한다(citation:5).
6-2. 한국 산업에 미치는 영향
EU 배터리법은 한국의 배터리 제조사와 전기차 제조사에 직접적인 영향을 미친다. 한국에서 EU로 수출되는 배터리와 전기차는 EU 배터리법의 요구사항을 충족해야 하며, 이를 위해서는 배터리의 전주기 데이터 관리, 탄소발자국 측정, 재활용 원료 사용 비율 관리 등이 필수적이다.
전병윤 전무는 "현재 자동차 제조사별로 각기 다른 형태의 배터리 관리시스템을 사용하고 있어 통합된 데이터 구축이 어려운 상황"이라고 지적했다(citation:2). EU 배터리법 대응을 위해서는 제조사 간 데이터 호환성 확보가 시급한 과제다.
6-3. 미국의 IRA와 재활용 원료
미국도 인플레이션감축법(IRA)을 통해 재활용 원료 사용 시 세액공제를 제공하는 등(citation:5), 배터리 순환경제를 장려하는 정책을 추진하고 있다. 한국 기업들은 EU와 미국의 양대 규제에 동시에 대응해야 하는 상황이다.
7. 「사용후 배터리법」 제정의 의미와 구조
7-1. 제정 배경과 경과
2024년 7월, 관계부처 합동으로 '사용후 배터리 산업 육성을 위한 법·제도·인프라 구축방안'이 발표되었다(citation:5). 이 방안은 사용후 배터리를 단순한 폐기물이 아닌 국가 전략자원으로 관리하고, 관련 산업을 체계적으로 육성하기 위한 법적 토대를 마련하는 것을 목표로 했다.
2026년 5월 20일, 「사용후 배터리의 관리 및 산업육성에 관한 법률안」이 국무회의를 통과했다(citation:6). 산업통상자원부는 이 제정안이 "ESS, 전기차 등의 보급 확대에 따라 급증할 것으로 예상되는 사용후 배터리를 단순한 폐기물이 아닌, 국가 전략자원으로 관리하고 관련 산업을 체계적으로 육성하기 위한 법적 토대를 마련했다는 점에서 매우 깊은 의미를 지닌다"고 밝혔다(citation:6).
7-2. 법률의 주요 내용
사용후배터리법의 주요 내용은 다음과 같다(citation:5)(citation:6).
일반규정: 사용후 배터리의 정의, 사업자 등록, 국가의 책무 등을 규정한다. 사용후 배터리를 '전기차 등 배터리의 사용이 종료되어 재제조·재사용·재활용의 대상이 되는 배터리'로 정의한다(citation:5).
성능평가: 전기차 배터리 탈거 전 성능평가를 도입한다(citation:5)(citation:6). 전기차에 탑재된 배터리의 사용이 종료되었을 때, 탈거 전에 재제조·재사용 가능 여부를 평가하여 등급을 분류한다(citation:5). 평가자는 국토교통부 장관(한국교통안전공단 대행)이며, 피평가자는 차량 소유주, 보험업체, 차량 제작사다(citation:5). 2027년부터 시행될 예정이다(citation:5).
안전관리: 재제조·재사용 배터리 탑재 제품에 대한 유통 전 안전검사 및 사후검사를 의무화한다(citation:5)(citation:6). 사용후 배터리를 탑재한 제품에 대해 유통 전·후의 안전검사를 실시하여 안전성을 철저히 관리할 수 있도록 했다(citation:6).
배터리 전주기 이력관리 시스템: 배터리의 제조부터 사용후까지 전주기의 데이터를 통합관리하고 거래까지 지원할 수 있는 공공시스템을 구축한다(citation:5)(citation:6). 1단계로 부처별 소관에 따른 개별 시스템을 2024년~2026년에 구축하고, 2단계로 2027년에 개별 시스템을 연계한 통합포털을 개설할 계획이다(citation:5).
재생원료 인증제: 재활용 배터리를 파·분쇄하여 추출한 유가금속을 재생원료로 인증하는 생산인증(환경부)과, 배터리 제조 공급망을 추적하여 신품 내 재생원료 사용 비율을 인증하는 사용인증(산업부)을 도입한다(citation:5).
사용후배터리정책위원회: 사용후 배터리 관련 다부처 협업 사항 심의를 위한 정책위원회를 신설한다(citation:5). 범부처 정책의 조정·지원, 배터리 이력관리 시스템 운영, 거래·등록 및 안전관리 등을 심의한다(citation:5).
7-3. 법률 소관의 특이성
사용후배터리법은 기획재정부, 산업통상자원부, 환경부, 국토교통부 등 다부처 연관성이 높아 관계부처 공동소관으로 추진되었다(citation:5). 이는 사용후 배터리 문제가 단일 부처의 영역을 넘어선다는 것을 의미한다.
김정관 산업부 장관은 "금번 법 제정은 산업계 및 관계부처 간의 다년간의 협의를 통해 도출한 성과로, 국내 배터리 자원의 완결적 순환체계 구축의 기틀을 마련하고 신산업의 성장을 촉진할 것"이라고 밝혔다(citation:6).
8. 배터리 전주기 이력관리 시스템의 설계
8-1. 시스템의 구조
배터리 전주기 이력관리 시스템은 배터리의 제조부터 전기차 운행·폐차, 사용후 배터리 거래·유통, 재제조·재사용·재활용에 이르기까지의 전주기 정보를 관리하고 공유하는 시스템이다(citation:5).
1단계(2024~2026년): 부처별 소관에 따른 개별 시스템을 구축한다(citation:5). 산업부는 배터리 셀 제조, 거래·유통, 재사용 등의 데이터를 관리하고, 환경부는 전기차 보급, 충전, 재활용 등의 데이터를 관리하며, 국토부는 팩 인증, 운행·안전·폐차, 재제조 등의 데이터를 관리한다(citation:5).
2단계(2027년): 개별 시스템을 연계한 통합포털을 개설한다(citation:5). 이해관계자 간 정보공유 및 정책 활용이 가능해진다.
8-2. 시스템의 활용 방향
정부 측면: 배터리 공급망 관리, 거래 활성화 등을 위한 정책 수립에 활용한다(citation:5). 수출 기업의 경우 배터리 광물 원산지, 재생원료 사용 비율 등의 정보를 활용하여 EU 배터리 규제에 대응할 수 있다(citation:5).
기업 측면: 사용후 배터리 시장참여자는 성능평가 결과, 거래내역 등의 정보를 기반으로 거래의 투명성을 확보할 수 있다(citation:5). 제조사별로 분산되어 있던 배터리 관리시스템의 데이터를 통합하여(citation:2), 시장의 신뢰도를 높일 수 있다.
8-3. 데이터 호환성의 과제
전병윤 전무가 지적한 대로(citation:2), 현재 자동차 제조사별로 각기 다른 형태의 배터리 관리시스템을 사용하고 있어 통합된 데이터 구축이 어려운 상황이다. 배터리 전주기 이력관리 시스템이 성공하기 위해서는 제조사 간 데이터 형식의 표준화가 선행되어야 한다.
EU 배터리법이 요구하는 '배터리 여권(battery passport)'도 동일한 과제를 안고 있다. 배터리 여권은 배터리의 모든 이력을 디지털로 기록하는 것으로, 데이터 표준화 없이는 구현이 불가능하다.
9. 재생원료 인증제와 자원순환
9-1. 재생원료 인증제의 구조
재생원료 인증제는 크게 두 가지로 구성된다(citation:5).
생산인증: 배터리 재활용기업이 환경부에 신청하여, 재활용 배터리를 파·분쇄하여 추출한 유가금속을 재생원료로 인증받는 것이다(citation:5). 2025년부터 시행될 예정이다.
사용인증: 배터리 제조기업이 산업부에 신청하여, 배터리 제조 공급망을 추적하여 신품 내 재생원료 사용 비율을 인증받는 것이다(citation:5). 2025년부터 시행될 예정이다.
9-2. EU 배터리법과의 연계
EU 배터리법은 2031년부터 코발트 16%, 납 85%, 리튬·니켈 6% 이상의 재활용 원료 사용을 의무화하고 있다(citation:5). 한국의 재생원료 인증제는 이러한 EU 규제에 선제적으로 대응하기 위한 것이다.
재생원료 인증제를 통해 국내 배터리 핵심광물의 공급망이 강화되고, 자원 순환이 촉진될 것으로 기대된다(citation:6). EU 배터리법 등 글로벌 친환경 통상규제에 대한 기업들의 대응 체계가 마련됨으로써, 사업환경 안정화에도 도움이 될 것으로 기대된다(citation:6).
9-3. 사용후 배터리 유통체계
사용후 배터리의 유통체계도 마련되고 있다. '30년 전후 급격히 증가할 전망인 사용후 배터리에 대한 시장 활성화, 공정성·안전성 확보를 위한 유통체계가 구축된다(citation:5).
주요 내용으로는 사용후 배터리 공정거래 가이드라인 마련, 전문성 확보를 위한 사업자 등록제 도입, 운송·보관 기준 마련 등이 추진된다(citation:5). 사업자 유형은 유통·재제조·재사용·재활용 사업자로 구분되며, 부처별 소관법령에 절차·기준이 구체화된다(citation:5).
10. ESS 배터리의 수명 종료와 폐기물 관리
10-1. ESS 배터리의 수명 주기
ESS 배터리의 수명은 통상 10~15년으로 설계된다. 충·방전 횟수, 운전 조건(온도, SOC), 부하 패턴 등에 따라 실제 수명은 달라진다. ESS 중앙계약시장의 경우, 15년간 보증수명 70% 이상, 운전효율 65% 이상을 유지해야 한다는 요건이 설정되어 있다(citation:3).
ESS 배터리가 수명을 다한 후에도, 충·방전 성능이 어느 정도 남아 있다면 다른 용도로의 재사용이 가능하다. 예를 들어, 대규모 ESS에서 탈거된 배터리는 소규모 ESS, UPS, 비상 전원 등으로 재사용될 수 있다.
10-2. ESS 폐기물의 안전 관리
ESS 폐기물 관리에서 가장 중요한 것은 안전이다. 수명이 다한 ESS 배터리는 화재·폭발 위험성이 높아질 수 있으므로, 회수·보관·운반·처리 전 과정에서의 안전 관리가 필수적이다.
국회입법조사처는 "ESS는 화재·폭발 위험성과 유해물질 관리가 핵심 쟁점"이며(citation:4), "통계·이력관리와 안전기준의 선제적 정비가 요구"된다고 분석했다(citation:4). 태양광·풍력·ESS 등 신재생에너지 설비 폐기물은 설비 유형에 따라 관리 특성이 다르며(citation:4), ESS의 경우 화재 위험성이라는 특수한 과제를 안고 있다.
10-3. 전주기 관리체계로의 전환
국회입법조사처의 분석에 따르면, 향후 입법은 설비별 특성을 반영한 차등적 규율 아래 관리대상과 책임 주체를 명확히 하고, 비용부담·통계·이력관리·재사용·재활용을 포함하는 전주기 관리체계로 전환될 필요가 있다(citation:4).
현재 관련 법령과 제도는 설비 유형별로 분산되어 있고(citation:4), 태양광·풍력·ESS를 각각 다른 법령 체계로 관리하고 있다. 이러한 분산 구조를 넘어, 신재생에너지 설비 폐기물을 통합적으로 관리하는 전주기 체계로의 전환이 필요하다.
11. 해외 주요국의 제도 대응
11-1. EU의 선도적 대응
EU는 배터리법을 통해 세계에서 가장 포괄적인 배터리 전주기 규제 체계를 구축했다. 탄소발자국 공개, 배터리 여권, 재활용 원료 사용 의무, 생산자책임 확대 등을 통해 배터리의 순환경제를 법제화했다(citation:4)(citation:5).
EU는 이미 배터리 재활용을 의무화하고 재활용 원료 사용 비율을 단계적으로 높이는 등 관련 산업 육성에 적극 나서고 있다(citation:2). EU의 이러한 선도적 대응은 한국을 포함한 아시아 배터리 제조사들에게 직접적인 규제 압력으로 작용하고 있다.
11-2. 미국의 IRA 기반 접근
미국은 IRA(Inflation Reduction Act)를 통해 재활용 원료 사용 시 세액공제를 제공하는 등(citation:5), 시장 인센티브 기반의 접근을 취하고 있다. EU의 직접적 규제와 미국의 인센티브 기반 접근은 서로 다른 방식이지만, 배터리 순환경제를 촉진한다는 목표는 동일하다.
11-3. 한국의 후발 대응과 기회
한국은 EU나 미국에 비해 사용후 배터리 제도 정비가 늦어진 측면이 있다. 2021년 이후 등록된 전기차 배터리의 지자체 반납 의무가 폐지되면서(citation:5), 사용후 배터리의 관리 공백이 발생했다.
그러나 사용후배터리법의 제정(citation:6), 배터리 전주기 이력관리 시스템의 구축(citation:5), 재생원료 인증제의 도입(citation:5) 등을 통해 빠르게 제도적 기반을 마련하고 있다. 정부는 '사용후 배터리 산업 육성 실행 전략'을 통해 2030년까지 국내 사용후 배터리 시장 규모를 60조 원까지 키운다는 목표를 설정했다(citation:2).
12. ESS와 전기차 배터리 순환의 연결고리
12-1. 전기차 → ESS → 재활용의 순환 구조
사용후 배터리의 가장 이상적인 순환 경로는 '전기차 → ESS → 재활용'의 3단계다. 전기차에서 수명을 다한 배터리가 ESS로 전환되어 두 번째 생명을 얻고, ESS에서도 수명을 다한 후에는 재활용을 통해 핵심 광물이 추출되어 새 배터리의 원료로 사용된다.
이 순환 구조가 원활하게 작동하기 위해서는 각 단계에서의 성능 평가와 안전 검즘이 필수적이다. 전기차에서 ESS로 전환될 때의 SoH 평가(citation:2), ESS 운전 중의 상태 모니터링, ESS에서 재활용으로 전환될 때의 안전한 해체와 광물 추출 등이 모두 체계적으로 관리되어야 한다.
12-2. ESS가 순환경제의 중간 다리 역할을 하는 이유
ESS는 전기차 배터리의 재활용으로 바로 가기 전, 한 단계 더 활용할 수 있는 중간 다리 역할을 한다. 이는 두 가지 측면에서 의미가 있다.
경제적 측면: 배터리의 수명을 극대화하여 자원의 효율성을 높인다. SLB 시스템이 갖춰진다면 연간 수조 원 규모의 새로운 시장이 열릴 수 있다(citation:2).
환경적 측면: 배터리의 수명이 연장되면, 새 배터리의 생산량이 줄어들고, 이에 따라 광물 채굴과 제조 과정에서의 환경 부담이 감소한다.
12-3. ESS 배터리의 자체 순환
ESS 배터리 자체도 순환 대상이다. 대규모 ESS에서 탈거된 배터리는 소규모 ESS로, 소규모 ESS에서 탈거된 배터리는 UPS나 비상 전원으로 재사용될 수 있다. 이처럼 배터리가 용도를 바꿔가며 여러 번 사용된 후에야 비로소 재활용 단계로 진입하는 것이 가장 바람직한 순환 구조다.
13. 배터리 산업 생태계의 변화
13-1. 새로운 사업자의 등장
사용후배터리법은 사업자 등록제를 도입하여(citation:5)(citation:6), 배터리 유통·재제조·재사용·재활용 사업자를 제도적으로 관리한다. 이는 새로운 산업 생태계의 형성을 의미한다.
전병윤 전무는 "현재는 배터리 회수와 재활용 의무가 제조사에만 집중돼 있다"며, "시장 원리에 따라 다양한 사업자들이 참여할 수 있는 구조를 만들어야 한다"고 제안했다(citation:2). 사업자 등록제는 이러한 다양화의 첫걸음이다.
13-2. 평가·인증 산업의 성장
사용후 배터리의 성능 평가, 등급 분류, 안전 검사 등은 새로운 전문 산업 영역으로 성장할 것이다. 현재 배터리 진단 기술은 AI를 활용한 수준까지 발전했지만, 표준화된 측정 방식이 없는 상황이며(citation:2), 이는 곧 표준화와 인증 시장의 성장 기회를 의미한다.
배터리 반납대상의 경우 성능평가 용량이 현재 1~2대/일에서 향후 150대/일로 확대되고 자동평가시스템이 도입될 예정이다(citation:5). 이는 평가 인프라의 대규모 확충을 의미하며, 관련 산업의 동반 성장을 가져올 것이다.
13-3. 전통 폐기물 산업과의 관계 변화
사용후 배터리가 '폐기물'에서 '전략자원'으로 인식되면서(citation:6), 전통적인 폐기물 처리 산업과 배터리 산업의 관계도 변화하고 있다. 폐기물 관리법, 순환경제사회 전환 촉진법 등 기존의 폐기물 관련 법령 체계와 사용후배터리법의 관계 설정이 중요한 과제가 될 것이다.
국회입법조사처는 "관련 법령과 제도는 설비 유형별로 분산되어 있다"고 지적하면서(citation:4), 설비별 특성을 반영한 차등적 규율의 필요성을 강조했다(citation:4).
14. 사용후 배터리와 ESS 안전의 연관성
14-1. SLB ESS의 안전 과제
전기차에서 탈거된 배터리가 ESS로 전환될 때, 원래 ESS용으로 설계된 배터리와는 다른 안전 과제가 존재한다.
첫째, 열화 상태의 불균일성. 전기차에서 사용된 배터리는 운전 조건(급가속, 급감속, 급속 충전, 외부 온도 등)에 따라 셀별로 열화 상태가 다를 수 있다. 이 불균일성이 ESS 운전 중 과충전·과방전으로 이어질 수 있다.
둘째, 니 포인트 진입의 불확실성. SoH가 70~80%인 배터리를 ESS로 전환하면, 사용 중 급격한 성능 저하(니 포인트)가 예상보다 빨리 올 수 있다(citation:2). 니 포인트를 정확히 예측하지 못하면 ESS 운영 자체가 어려워질 수 있다(citation:2).
셋째, BMS의 호환성. 전기차용 BMS와 ESS용 BMS는 제어 로직이 다르다. SLB ESS를 구성할 때, 사용후 배터리의 특성에 맞는 새로운 BMS를 설계해야 한다.
14-2. KC 62619와 SLB ESS
현재 KC 62619는 신규 배터리를 대상으로 한 안전 인증이다(citation: 이전 글 주제 15). SLB ESS에 대해서는 별도의 안전 인증 체계가 필요한 상황이다. 사용후배터리법의 유통 전 안전검사 및 사후검사 의무화(citation:5)(citation:6)는 이 공백을 메우기 위한 것이다.
14-3. 화재 예방의 관점
SLB ESS의 화재 예방은 기존 ESS 대비 더욱 세심한 관리가 필요하다. 사용후 배터리의 불균일한 열화 상태, 니 포인트 진입의 불확실성, BMS 호환성 등을 고려한 맞춤형 안전 설계가 필수적이다.
Off-gas 감지 시스템(citation: 이전 글 주제 3), SOC 관리(citation: 이전 글 주제 4), 수냉식 냉각 시스템(citation: 이전 글 주제 7) 등 기존의 ESS 안전 기술이 SLB ESS에도 적용되어야 하지만, 사용후 배터리의 특수성을 반영한 추가적인 안전 장치가 요구된다.
15. 산업 생태계 전반의 대응 과제
15-1. 기술 개발의 과제
정밀 진단 기술: SoH, 니 포인트, 잔여 수명 등을 정밀하게 측정·예측할 수 있는 표준화된 진단 기술의 개발이 시급하다(citation:2).
안전한 해체 기술: 수명이 다한 ESS 배터리를 안전하게 해체하고, 유가금속을 효율적으로 추출하는 재활용 기술의 고도화가 필요하다.
SLB 시스템 통합 기술: 사용후 배터리의 특성에 맞는 BMS, EMS, 냉각 시스템 등을 설계하는 SLB 시스템 통합 기술의 개발이 필요하다.
15-2. 제도 정비의 과제
하위법령 마련: 사용후배터리법의 공포 후 1년 경과 시 시행을 앞두고(citation:6), 관계부처·전문가·산업계와의 긴밀한 협의를 통한 하위법령 마련이 필요하다(citation:6).
안전기준 구체화: 배터리의 회수·보관·운반·재사용·재활용 단계별로 안전기준을 구체화해야 한다(citation:2). 현행 환경부 지침을 보완하여 운송·보관 시 안전성을 담보할 수 있는 상세 안전기준이 마련되어야 한다(citation:5).
민간 참여 촉진: 민간 기업들의 시장 참여를 촉진할 수 있는 제도적 인센티브 검토가 필요하다(citation:2). 사용후 배터리가 탑재된 제품의 우선구매 권고, 공급망 안정화 및 기술개발 지원 등 종합적인 지원이 포함된다(citation:6).
15-3. 산업계의 자발적 대응
삼성SDI는 공급망 전반의 지속가능성 제고를 위해 2024년까지 총 135개사를 대상으로 ESG 실사를 완료하였으며(citation:1), 국내외 전 사업장에서 폐기물 매립제로 인증 플래티넘 등급을 획득하고 배터리 광물 재활용 확대 등 순환경제 기반을 강화하고 있다(citation:1). 이러한 제조사의 자발적 대응이 사용후 배터리 산업 생태계의 성숙에 기여할 것이다.
16. 결론: 배터리의 마지막 여정이 새로운 시작이 될 때
열일곱 편의 글을 마무리하며, ESS의 생애주기를 처음부터 끝까지 조망한 결과를 정리한다.
ESS의 이야기는 셀이 제조되는 순간 시작된다(citation: 이전 글 주제 15). 전극 코팅의 품질, 분리막의 무결성, 조립 환경의 청정도가 배터리의 안전성을 결정한다. KC 62619의 안전인증이 출하 시점의 안전성을 검증하지만(citation: 이전 글 주제 15), 장기적인 열화와 니 포인트 진입까지는 커버하지 못한다.
ESS는 설치되고 운영되면서 전력계통의 안정화에 기여한다(citation: 이전 글 주제 16). 주파수 조정, 피크저감, 재생에너지 출력 안정화 등 다양한 서비스를 제공하며, ESS 중앙계약시장을 통해 합리적 보상을 받는다(citation:3). 그리드포밍 기술을 통해 전력계통의 미래를 만들어 가기도 한다(citation: 이전 글 주제 16).
그리고 ESS의 마지막 여정. 배터리가 수명을 다하면, 그것은 끝이 아니라 새로운 시작이 될 수 있다. 사용후 배터리는 SLB로서 ESS의 두 번째 생명을 얻고(citation:2), 그마저 끝나면 재활용을 통해 핵심 광물이 추출되어 새 배터리의 원료로 다시 태어난다(citation:5).
이 순환 구조를 완성하기 위해 「사용후 배터리의 관리 및 산업육성에 관한 법률」이 제정되었고(citation:6), 배터리 전주기 이력관리 시스템이 구축되며(citation:5), 재생원료 인증제가 도입되고 있다(citation:5). EU 배터리법의 글로벌 규제에 선제적으로 대응하기 위한 국가 차원의 체계가 마련되고 있는 것이다(citation:5)(citation:6).
그러나 아직 해결해야 할 과제가 많다. SoH 진단의 표준화(citation:2), 니 포인트 예측 기술의 고도화(citation:2), 제조사 간 데이터 호환성 확보(citation:2), SLB ESS의 안전 인증 체계 구축, 재활용 인프라의 확충 등이 시급한 과제로 남아 있다.
ESS의 마지막 여정이 새로운 시작이 되기 위해서는, 배터리가 만들어지는 순간부터 재활용되는 순간까지의 모든 데이터가 체계적으로 관리되어야 하고(citation:5), 모든 단계에서 안전이 확보되어야 하며(citation:6), 모든 참여자에게 합리적인 보상이 이루어져야 한다(citation:2).
61건의 화재가 남긴 교훈, 전력계통 안정화의 비전, 그리고 순환경제의 희망. ESS는 이 모든 것을 품고 있다. 셀 하나가 만들어지는 순간부터, 그 셀의 마지막 원소가 새 배터리로 다시 태어나는 순간까지 — 그 모든 여정을 안전하고, 효율적이며, 지속가능하게 만드는 것. 이것이 열일곱 편의 이야기가 가리키는 하나의 목표다.
참고 자료 및 출처
삼성SDI, 「2025 SAMSUNG SDI 지속가능경영보고서」 (2025)
전기신문, 「사용후 배터리 처리, 新과제로 떠올랐다」 오철 기자 (2024.12.18)
법무법인(유) 세종, 「2025년 제2차 ESS 중앙계약시장 입찰 공고 분석」 (2025.11.27)
국회입법조사처, 「신재생에너지 설비 폐기물의 전주기 관리체계로의 전환」 현안분석 제416호 김경민 (2026.5.18)
관계부처 합동, 「사용후 배터리 산업 육성을 위한 법·제도·인프라 구축방안」 (2024.7.10)
산업통상자원부, 「사용후 배터리 안전 관리체계 도입으로 배터리 순환 생태계 구축 - 「사용후 배터리의 관리 및 산업육성에 관한 법」 제정안 국무회의 의결」 (2026.5.21)
「전기사업법」 제43조 — 저탄소 전원 중앙계약시장
「전력시장운영규칙」 제15장 — ESS 중앙계약시장 운영 규정
「사용후 배터리의 관리 및 산업육성에 관한 법률」 제정안 (2026.5.20 국무회의 의결)
「대기환경보전법」 — 전기차 배터리 반납 의무 관련
「폐기물관리법」
「순환경제사회 전환 촉진법」
「환경영향평가법」
EU 배터리법 (Regulation (EU) 2023/1542)
미국 인플레이션감축법(IRA) — 재활용 원료 세액공제 관련
KC 62619, IEC 62619:2022
한국전력거래소, ESS 중앙계약시장 입찰 공고 (2025년 제1차·제2차)
한국에너지공단, 「2025 상반기 국내 태양광 산업 동향」 (2025.7.28)
SNE 리서치, 「글로벌 사용후 배터리 시장 전망」
한국전기차산업협회, 「전기차 캐즘 극복과 배터리 순환경제로의 전환 세미나」 자료집 (2024.12.18~19)
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