Why your iPhone 17 might come with a recycled battery

애플은 되고, 전기차는 아직 어려운 배터리 재활용의 세계

애플은 2025년부터 배터리 제조에 100% 재활용 코발트를 사용할 예정이다. 배터리 재활용을 고민해왔던 전기차 제조사들도 조만간 자체 성명을 낼 것으로 보인다. 아이폰은 되고, 전기차는 아직 어려운 배터리 재활용 산업의 세계를 알아본다.

오늘날 대부분의 개인용 전자기기는 리튬이온 배터리로 구동된다. 다만 이러한 배터리 제조에 사용되는 금속을 채굴하는 과정에서는 많은 공해가 발생하고, 채굴자의 건강에도 유해한 영향을 미친다. 리튬 및 기타 여러 재료가 휴대폰과 노트북뿐만 아니라 전기자동차에도 사용되면서 관련된 여러 문제 또한 급증하고 있다. 

좋은 소식은, 이전 기사를 통해 알렸듯 점점 더 많은 기업이 폐배터리를 재활용하기 위해 노력하고 있으며, 일부 노력은 이미 주류가 되고 있다는 것이다. 

현지 시각 4월 14일, 애플은 2025년부터 자사 베터리 제조에 100% 재활용 코발트만을 사용하겠다고 발표했다. 이 발표는 배터리 재활용 산업이 현재 어디에 있으며, 어디로 가고 있는지 많은 것을 시사한다.

아이-리사이클(iRecycle)

휴대폰과 컴퓨터에 들어가는 재료들은 매우 다양하며, 애플의 이번 재활용 발표는 코발트에만 국한된 것이 아니다. 애플은 2025년까지 애플워치와 아이폰의 무선 충전을 도와주는 자석 제조에 재활용 희토류를 사용하고, 자체 설계하는 모든 인쇄 회로 기판의 솔더와 도금에 각각 100% 재활용 주석과 100% 재활용 금을 사용할 계획이라고 밝혔다. 

발표에 포함된 여러 재활용 소재 중에서 코발트가 가장 눈에 띄는 것은 우연이 아니다. 코발트는 ‘청정에너지 경제’ 건설이라는 미명 하에 채굴이 초래할 수 있는 모든 잠재적 피해를 일으키는 전형적 산물이 되었다. 코발트는 리튬이온 배터리의 핵심 성분으로, 오늘날 주로 콩고민주공화국에서 채굴된다. 그리고 강제 노동과 같은 인권 침해가 바로, 이 코발트 채굴 산업에서 이루어지고 있다. 

2022년 기준으로 애플은 이미 배터리 제조에 사용된 코발트의 25%를 재활용 소재를 활용하고 있는데, 이는 전년 대비 13% 증가한 것이다. 이번 발표에 따르면 불과 몇 년 만에 ‘애플이 설계한 배터리’에 사용되는 코발트는 모두 재활용 소재로 바뀔 것이다. MIT 테크놀로지 리뷰는 이 발표와 관련된 몇 가지 질문과 총 코발트 사용량을 물어보기 위해 애플에 연락했으나, 아직 답변은 받지 못했다.

필자가 애플에 금번 발표를 더 자세히 살펴보기로 한 이유는 이전에 배터리 재활용에 대해 보도하면서 발견한 업계 현황 때문이었다. 재활용 금속 수요를 맞출 만큼 재활용할 수 있는 폐배터리가 많지 않다는 점이었다.

순환과 순환

청정에너지의 재료와 관련하여 사람들은 ‘순환 경제’를 이야기한다. 도로에 버려진 오래된 전기차의 배터리를 새로운 배터리 제조에 사용할 수 있으며, 이 경우 새로운 재료들을 채굴할 필요가 없거나 소량만 채굴하면 된다는 것이다. 이를 실현하려면 퇴출당하는 배터리가 들어오는 배터리만큼 많아야 한다. 하지만 실제로 이런 일은 일어나지 않고 있다.

<MIT 테크놀로지 리뷰> 2023년 10대 미래 기술에서도 전망했듯 전기차 판매량은 증가하고 있다. 2017년 전 세계 신차 판매량 중 전기차 비중은 1%가 조금 넘었지만, 국제에너지기구(IEA)에 따르면 불과 5년 후인 2022년에는 그 비중이 약 13%로 증가했다. 특히 전 세계적으로 전기차를 장려하는 새로운 정책이 각국에서 통과됨에 따라 당분간 매년 더 많은 전기차가 도로 위를 달릴 것으로 예상된다.

이러한 전기차의 빠른 보급은 기후 행동에 있어서는 좋은 소식이지만, 배터리 재활용 업체에는 상당히 까다로운 상황을 야기하고 있다.

차량에 탑재된 배터리는 10년 이상 사용할 수 있고, 고정형 에너지저장장치(ESS)로 다시 한번 생명을 얻게 되면 더 오래 사용할 수 있다. 따라서 전기차 배터리의 사용 기한인 최소 15년 동안에는 배터리 재활용이 불가능하다. 지금으로부터 15년 전인 2008년, 테슬라가 1세대 모델인 로드스터를 막 생산하기 시작했을 때 초기 몇 년간 연간 생산량은 수백 대에 불과했다. 요컨대, 현재 시점에서 노후화로 인해 도로에서 은퇴하는 전기차는 많지 않으며, 앞으로도 당분간은 거의 없을 것이다.

따라서 전기차 시장이 기하급수적으로 성장함에 따라, 재활용 소재 부족 현상이 나타날 것이다. 모든 전기차 및 휴대폰 제조사가 재활용 코발트만을 사용하고자 한다면, 순환되는 소재는 충분치 않을 것이다.

새로운 전기차 배터리 수요는 재활용 소재 가용량을 훨씬 능가한다.

데이터: Circular Energy Storage/ 차트 제작: Casey Crownhart/MIT 테크놀로지 리뷰

전기차용 배터리 생산의 급성장: 2023년까지 경량 차량(LDV)용으로 생산되는 리튬이온 배터리의 전세계 총량은 1,200만 메트릭톤을 돌파할 것으로 예상된다. 반면, 같은 기간 경량 차량에서 재활용할 수 있는 배터리는 20만 메트릭톤에 불과하다. 

영국의 배터리 에너지 전문 컨설팅 회사 순환에너지스토리지(Circular Energy Storage)의 한스 에릭 멜린(Hans Eric Melin) 대표는 이러한 엄청난 격차에도 불구하고 애플이 재활용 코발트 사용 약속을 이행할 수 있는 이유가 몇 가지 있다고 말한다. 

첫째, 휴대용 기기는 지난 수십 년 동안 리튬이온 배터리로 구동되어 왔다. 아버지 세대의 캠코더와 2006년 출시되었던 우리 세대의 모토로라 레이저 플립폰 덕분에 현재 시중에는 최소한의 재활용 코발트가 유통되고 있다. 

그리고 개인용 기기와 자동차 간의 재활용 소재 사용의 경제성은 큰 차이가 있다. 멜린은 전기차 배터리의 경우, 크기 때문에 배터리 재활용 가격이 차량 가격의 40%를 차지할 수도 있다고 말한다. 휴대폰과 같은 기기는 그리 크지 않기 때문에 애플 같은 회사는 완제품 가격에 영향을 주지 않고도 재활용 배터리 소재에 좀 더 큰 비용을 지불할 수 있을 것이다. 

따라서 2025년에 출시된 아이폰(계산상으로는 아마도 아이폰17)은 재활용 코발트를 사용하여 제조될 수 있다. 자동차는 그보다 조금 더 오래 걸릴 수 있다. 전기차 배터리는 휴대폰보다 더 크고, 새로운 생명을 얻을 수 있는 폐배터리의 수량은 더 적기 때문이다. 그럼에도 우리는 적어도 우리가 알고, 사랑하는 기술에 사용되는 재료를 더 많이 재사용할 수 있는 세상을 향해 조금씩 나아가는 중이다. 

관련 기사 읽기 

  • 배터리 재활용은 2023년 10대 미래 기술로도 선정되었다. 이와 관련된 심층 취재 기사를 확인할 수 있다. 
  • 전 테슬라 CTO이자 배터리 재활용 기업 레드우드 머터리얼즈(Redwood Materials)의 설립자인 JB 스트로벨과 인터뷰를 진행했다. 배터리 산업이 직면한 과제에 대한 이야기를 확인할 수 있다. 

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