중국에서 2025년까지 설치된 태양광 모듈이 폐기되면서 나오는 은의 양이 2044년 연간 약 739톤으로 정점을 찍는다는 연구 결과가 나왔다. 폐기되는 태양광 설비용량은 이보다 9년 늦은 2053년에 최대치에 이를 것으로 추산됐다.

중국 난카이대학교 연구진은 지난 5일(현지시간) 국제학술지 '서스테이너빌리티(Sustainability)'를 통해 이러한 차이가 태양광 모듈 설치 시기에 따른 은 함량 차이에서 비롯된다고 밝혔다.

연구진은 폐기물 급증에 대비한 실효성 있는 재활용 대책이 마련되지 않으면, 이 방대한 자원이 오히려 감당하기 힘든 환경적 부담으로 돌아올 수 있다고 경고했다.

연구진은 2000년부터 2025년까지 중국에 설치된 태양광 모듈을 대상으로 기술 유형별 은 함량과 예상 수명을 반영한 동적 물질흐름분석(MFA)을 실시해 2060년까지 폐모듈에서 발생하는 은의 양을 예측했다.

기본 수명 시나리오에서 폐모듈 속 은의 연간 발생량은 2025년 34.64톤에서 2044년 739.34톤으로 증가한 뒤 2060년 287.18톤으로 줄어든다. 폐기 설비용량은 2053년 직류 기준 70.77기가와트(GWdc)로 최대치에 도달한다.

이는 초기 태양광 모듈이 최근 생산된 모듈에 비해 같은 발전용량당 많은 은을 사용했기 때문이다. 중국의 기술별 보급 비중을 반영한 태양광 출력 1와트(W)당 평균 은 사용량은 2018년 23.33밀리그램(mg)에서 2025년 8.86mg으로 62.0% 감소했다.

그러나 같은 기간 중국 신규 설치 모듈에 투입된 은의 연간 총량은 1149.66톤에서 3108.88톤으로 170.4% 증가했다. 발전용량당 은 사용량은 감소했지만 태양광 설치 규모가 크게 늘어난 결과다.

연구진이 추산한 2025년 말 중국의 설치 모듈에 남아 있는 은은 1만7784톤으로, 2000~2025년 누적 설치 과정에서 유입된 은의 99.5%에 해당한다.

2044년 폐모듈에서 발생하는 은의 48.6%는 초기 결정질 실리콘 모듈에서 나오며, PERC 모듈과 TOPCon 모듈의 비중은 각각 31.1%, 16.6%로 분석됐다. 2060년에는 PERC와 TOPCon이 폐모듈 속 은 발생량의 91.0%를 차지할 것으로 예측됐다.

은 회수율을 21%로 유지하는 시나리오에서는 2025~2060년 누적 회수 가능량이 약 3607톤으로 계산됐다. 회수율을 단계적으로 높여 2030년 90%에 도달하는 시나리오에서는 약 1만5336톤으로 늘어나, 재활용 시설을 언제 확보하느냐에 따라 회수 가능한 은의 양이 크게 달라졌다.

중국 공업정보화부 등 6개 부처는 지난 3월 발표한 폐태양광 모듈 종합활용 지침에서 2027년까지 폐모듈 누적 활용량 25만톤을 달성하고, 태양전지 전극에서 은을 추출하는 기술을 개발한다는 목표를 제시했다.

이번 연구는 2025년까지 설치된 모듈만 추적한 것으로, 2026년 이후 신규 설치되는 태양광 설비는 포함하지 않았다. 은 회수 가능량 역시 가상의 회수율을 적용한 추정치로, 실제 수거 실적이나 정련 과정의 손실을 개별적으로 반영한 생산량은 아니다.

연구진은 논문을 통해 "폐기 설비의 규모를 파악하는 것이 물리적 처리 부담을 가늠하는 기준이라면, 폐모듈 속 은 회수는 막대한 자원이 경제적 가치로 전환되는 결정적 시점을 알려주는 지표"라고 강조했다.

신우준 기자 society@aitimes.com
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