국내 연구진, 태양광 모듈 유도가열로 분리…부품 질량 99.8% 회수 보고

한국전자기술연구원(KETI)과 호주 뉴사우스웨일스대 연구진이 태양광 모듈의 태양전지와 접착성 봉지재를 유도가열로 분리하는 방법을 발표했다. 학술지 《커뮤니케이션스 머티리얼스》에 10월 31일 공개한 논문에서 연구진은 회수하기 쉽도록 바꾼 유리·유리 모듈 구조에서 부품 질량의 99.8% 이상을 회수했다고 밝혔다.

접착층 전체를 태우지 않고 경계면 가열

태양광 모듈에서 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 봉지재는 유리와 태양전지 사이를 붙잡는다. 수명이 끝난 모듈을 다시 소재별로 나누려면 이 층을 떼어야 한다. 그러나 전지를 깨뜨리거나 표면에 접착제 찌꺼기를 남기면 높은 품질로 회수하기 어렵다.

논문에 따르면 유도가열은 태양전지 쪽 온도를 초당 28도 넘게 끌어올려 전지와 봉지재가 맞닿은 부분의 EVA를 국소적으로 분해했다. 연구진은 봉지재 덩어리 전체를 분해하지 않고도 수십 초 안에 전지 표면에 잔여물을 남기지 않는 분리를 구현했다고 보고했다.

실험 회수율과 현장 재활용률은 다르다

99.8%라는 수치는 연구진이 제안한 모듈 설계와 분리 공정에서 회수한 부품의 질량 비율이다. 전 세계에 이미 설치된 다양한 폐패널을 이 비율로 처리했다거나 회수 소재가 곧바로 새 태양전지에 쓰일 수 있다는 뜻은 아니다. 논문 공개본에는 처리비용이나 상업 시설에서 장기간 운영한 결과가 제시되지 않았다.

국제에너지기구 태양광발전시스템프로그램(IEA PVPS)의 재활용 검토 보고서는 기존 기계식 공정이 비용과 처리량 면에서 기준이지만 재료 품질이 떨어질 수 있다고 짚었다. 보고서는 새로운 분리 기술의 시범 결과와 실제 상업 공정의 경제성을 구별한다. 이번 연구 역시 회수 부품의 재사용 조건과 여러 형태의 사용후 모듈에 대한 검증이 뒤따라야 산업 적용 가능성을 판단할 수 있다.

대표 이미지: AI 생성 이미지 / 데이마크

자료: https://www.nature.com/articles/s43246-026-01403-7
배경: https://iea-pvps.org/key-topics/advances-in-module-recycling-literature-review-and-update-to-empirical-lci-data-and-patent-review/