승강기 폐배터리 회수·재활용 사업

 

엘리베이터의 주요안전장치(기능)의 전원으로는 주전원이나 예비전원과는 별도로 비상전원공급장치(배터리)를 사용한다. 배터리는 주로 납축전지를 사용하고 일반적으로 각 기능마다 독립적으로 사용하나 비상등과 비상통화장치 등을 공유하여 사용하기도 한다. 배터리는 주기적인 충전과 더불어 수명이 다하면 교체를 해주어야 하는데 이에 대한 관리도 만만치가 않다. 또한 교체된 배터리는 수거하여 재활용하여야 한다. 충전, 교체, 수거, 재활용등의 모든 절차가 체계화되어 있지 않아 비상시 필요할 때 제기능을 하지 못하든지 제때 수거가 되지 않아 설비의 구석에 방치되어 있어 환경오염 문제로 대두되기도 한다.  

 

여기에서는 엘리베이터에서 사용되는 배터리는 어떤 종류가 있고 배터리의 회수와 재활용은 어떻게 이루어지고 있으며 향후 개선점은 무엇인지를 알아본다.

 

엘리베이터 안전기준에서 규정되어 있는 배터리(비상전원공급장치)는 다음표와 같다.

항목	엘리베이터 안전기준	배터리 중량(참고)	비고
비상등	8.10.4 카에는 자동으로 재충전되는 비상전원공급장치에 의해 5 ㏓ 이상의 조도로 1시간 동안 전원이 공급되는 비상등이 있어야 한다.	0.6kg	필수
브레이크 개방	13.2.2.2.7 구동기는 지속적인 수동조작에 의해 브레이크를 개방할 수 있어야 한다. 이러한 동작은 기계식(레버 등)과 자동충전식 비상전원공급을 통한 전기식으로 할 수 있다. 비상 전원의 용량은 이 전원에 연결된 기타 장비와 비상 상황에 대응하기 위해 소요되는 시간을 감안하여 카를 승강장으로 이동시키는데 충분한 용량이어야 한다.	-	옵션
비상운전	13.2.3 비상운전 13.2.3.1 비상운전 수단이 요구된 경우[13.2.2.2.9나)], 다음 중 하나로 구성되어야 한다. 나) 전기적 수단은 다음 사항에 적합해야 한다. 1) 전원 공급은 고장이 발생한 후 1시간 이내에는 정격하중의 카를 인접한 승강장으로 이동시킬 수 있도록 충분한 용량을 가져야 한다.	-	옵션
자동구출운전장치 (ARD)	13.2.3.6 정전 또는 고장으로 인해 정상 운행 중인 엘리베이터가 갑자기 정지(안전장치가 작동되어 정지된 경우는제외한다)되면 자동으로 카를 가장 가까운 승강장으로 운행시키는 수단(자동구출운전 등)이 있어야 하며, 다음 사항을 만족해야 한다. 다만, 수직 개폐식 문이 설치된 엘리베이터 또는 유압식 엘리베이터의 경우에는 제외한다. 마) 배터리 등 비상전원은 충분한 용량을 갖춰야 하며, 방전이나 단선 또는 누전되지 않도록 유지 관리되어야 한다. 비상전원으로 배터리를 사용하는 경우에는 잔여용량을 확인할 수 있는 장치가 있어야 한다.	2.5kg x 4개 = 10kg	필수
비상통화장치	16.3 비상통화장치 및 내부통화시스템 16.3.2 기계실 또는 비상구출운전을 위한 장소에는 카내와 통화할 수 있도록 8.10.4에서 기술된 비상전원공급장치에 의해 전원을 공급받는 내부통화 시스템 또는 유사한 장치가 설치되어야 한다.	1.2kg	필수

주1) 배터리 용량은 일반 중저속 공동주택에 적용되는 엘리베이터를 기준으로 하였으며 제조업체별에 따라 다름.

 

2024년 현재, 한국환경공단(Allbaro운영부)에서는 [승강기 폐배터리 회수, 재활용 사업]을 진행중이다. 

2028년까지 승강기 폐배터리 100% 수거·재활용 < 환경 < 산업 < 기사본문 - 이투뉴스

회수 및 재활용 체계가 갖춰져 있지 않아 방치되고 있는 승강기의 폐배터리를 회수하여 원료로 재활용하는 자원선순환 체계를 구축하는 것이 주요 추진 목적이다. 승강기의 폐배터리는 대부분 승강기 상단, 승강로피트,기계실등 현장에 방치되는 경우가 많고 연간 약 15만개(약 248ton, 엘리베이터 1대당 5~8개 배터리 사용)로 추정된다. 배터리가 많이 소요되는 자동구출운전장치가 의무적으로 시행된지는 약 5년정도가 지난 시점임으로 폐배터리의 수량은 급속히 늘어날 것으로 보인다.

 

자동구출운전장치, 비상등, 비상통화장치등에 사용되는 배터리의 제원은 다음과 같다.

구분	내용	비고
명칭	2차전지(납축전지) (주1 참조)	주요제조사: 세방전지, 한국앤컴퍼니, 현대성우쏠라이트, 존슨콘트롤즈델코 등
구성	납(69%), 전해액(황산 19~22%), 플라스틱 등
수명	2~3년
폐기물 종류	폐황산이 포함된 2차 폐축전지	폐기물코드: 02-01-06 폐기물관리법 시행규칙 | 국가법령정보센터 | 현행법령 > 법령명

주1) 배터리의 종류 주2 참조

 

한국환경공단에서 말하는 승강기 폐배터리 회수와 재활용 체계는,

1) 승강기 점검 및 배터리 교체 시 유지관리업체가 폐배터리를 회수하여 보관

2) 유지관리업체가 폐배터리를 일정물량 회수하고, 재활용업체에 연락하면 재활용업체가 지역별로 순회하여 수거 (권역별 폐배터리 재활용업체: 수도권;여해금속등 3곳, 강원권; 소초메탈, 충청권;유미세이프, 영남권;비엠테크등 3곳, 호남권; 코리아배터리등 2곳) 

3) 재활용업체가 회수환 폐배터리를 재충전 또는 재활용 등 적정처리

    * 1차 재활용 (충전,재생 등 /R-2): 단순 수리,수선등으로 재사용 (충전 재활용 단가 약 500원/kg)

    ** 2차 재활용 (납 재활용 /R-3): 공정을 통해 고상의 자원 회수 및 제품 원료 제조 (납 재활용 단가 -/kg)

(회수, 재활용 체계, 출처:한국환경공단)

 

폐배터리는 상기와 같은 절차로 회수되나 아직은 회수율이 20%정도에 머물고 있다고 한다.

유영일 경기도의원 “아이들이 안전한 경기도 조성에 힘써야” < 인천/경기 < 전국 < 기사본문 - 천지일보

폐배터리의 수거를 위한 이동거리, 시간 대비 물량이 적어 재활용업체가 적극적이지 않고 폐배터리 보관 거점이 필요하고 또한 거점까지의 이동거리가 길 경우가 있어 효율적이지 않다. 그리고 승강기 유지관리업체의 폐배터리 활용 업무의 이해도가 낮고 재활용업체 수거 요청시 유지관리업체등 담당자의 연락체계가 미흡하며 재활용업체 수거 요청시 폐배터리의 발생량 정보(수량 또는 중량)이 부정확한 문제등 회수절차에 대한 체계가 긴밀히 이루어지지 않는 문제가 있다. 지자체에서 적극적으로 회수하는 방향과 유지관리업체에서의 적극적인 회수 역할이 필요할 것으로 보인다.  

 

아직은 재활용을 통한 사업성이 1억원/년도 채 되지 않아 재활용업체나 유지관리업체가 회수 사업에 적극적이지 않는 경향이 있어 보이지만 앞서 얘기한대로 배터리가 주로 소요되는 자동구출운전장치가 2019년 의무화 되었음으로 폐배터리의 양은 수지타산이 맞는 시점까지는 얼마 남지 않았다. 이전에라도 공단에서 추진하는 회수 및 재활용사업이 정착화된다면 좋겠다는 생각이다. 

 

최근 전기자동차의 확대로 2차전지에 대해서도 적용이 확대되고 있다. 간헐적인 화재사고도 있고 승강기도 예외는 아닐것이다. 또한 승강기는 전기를 사용하는 설비이기는 해도 아직까지는 비상시에 예비전원(또는 보조전원)으로 전통적인 비상발전기를 통한 전원공급이 이루어지고 있기는 하지만 대용량 ESS장치(주3참조)등을 통한 전원공급도 비상운전에 적용을 검토하고 있기도 하다. 

 

승강기는 사용시 이동의 편의성을 높이는 설비임과 동시에 생명을 싣고 나르는 안전 설비이기 때문에 안전을 위한 여러가지 부품과 장치가 탑재되어 있다. 이중 일부는 전기를 사용하는 경우가 있으며 이를 위해 일반전원와 무관한 별도의 전원설비로 배터리를 사용하게 된다. 하지만 배터리는 잘 관리되고 있지 않으면 정작 기능이 필요할 때 작동하지 않아 안전하지 않은 상태가 된다 (과거 UPS가 설치된 사무실에 일할 때 배터리 관리가 안되어 정전이 발생할때마다 컴퓨터 전원이 꺼져 작업하던 데이터를 모두 잃는 상황을 여러번 겪은 기억이 있다.). 특히 자동구출운전장치와 같은 경우 비교적 많은 양의 배터리를 장착하게 되는데 비상시 사용을 위해서 수시로 자동충전작업을 하게되고 이로 인한 배터리의 수명저하가 발생하기도 한다. 관리의 측면에서 본다면 비상시 배터리를 사용하는 모든 장치는 한 곳의 배터리에서 필요시 전원을 공급받도록 하고 이 배터리는 충전상황을 수시로 모니터링 되도록 하는 방법을 사용할 필요도 있다. 또는 관련기준변경이 수반되어야 하겠지만 빌딩내 잘 관리되고 있는 공용배터리가 있다면 이를 사용하는 것도 고려할 필요가 있다.

 

승강기에서 나오는 폐배터리의 회수와 재활용은 대단히 중요한 일이다. 수명주기 동안 거의 사용을 안하고 대략 5~8번 정도의 교체가 이루어지게 되는데 환경오염이 발생하지 않도록 회수절차에도 강제기준이 만들어져야 하지 않을까 하는 생각도 든다 (주4 참조).

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주1) 납축전지 (Lead-acid battery)

납축전지 - Daum 백과

납축전지

납축전지(鉛蓄電池, lead-acid battery)는 금속 납을 음극, 산화납을 양극, 진한 황산을 전해질로 구성한 대표적인 2차 전지로, 자동차의 배터리로 쓰인다. 납축전지는 진한 황산의 비중(약 38%)이 약 1.280인 상태에서 기전력(전압)이 약 2.1V이다.

 

주2) 배터리의 종류

종류	특징	장점	단점	주요용도	비고
리튬 이온 배터리 (Li-ion)	고에너지 밀도 긴수명 가벼움	에너지 밀도 높음 충전속도 빠름 메모리 효과 없음	과충전, 과방전시 위험 (발화 가능성) 상대적으로 비쌈	스마트폰, 노트북, 전기자동차, 드론	리튬 인산철 (LiFePO4): 리튬이온배터리의 한종류
리튬 폴리머 배터리 (Li-Po)	얇고 다양한 모양 제작 가능 가벼움	디자인 유연성 가벼움 에너지밀도 높음	충격에 약함 상대적으로 고가	웨어러블 기기, 드론, RC카, 테블릿
니켈-카드뮴 배터리 (Ni-Cd)	오래된 기술 비교적 낮은 에너지 밀도 환경에 유해	충방전 내구성 우수 저온에서도 안정적	메모리 효과 발생으로 주기적인 완전방전 필요 카드뮴으로 인한 환경오염 문제	공구, 응급조명장치
니켈-수소 배터리 (Ni-MH)	니켈-카드뮴의 개선형 에너지밀도 상승	환경 친화적 메모리 효과 적음 수명 늘어남	충전속도 느림 자가 방전율 높음	디지털 카메라, 가전제품, 하이브리드자동차, 장남감
납축전지  배터리 (Lead-Acid)	오래된 기술 저비용 큰전력 출력 가능	저렴함 고전류공급가능 충격에 강함	무거움 수명짧음 충전시간 김	자동차 시동 배터리, UPS, 산업용장비	연납축전지, 납산축전지
알카라인 (Alkaline)	1차전지 가벼움	비용저렴 사용간편 긴저장수명	재충전불가 고출력 전기장치에 부적합	리모컨, 시계, 장난감
리튬 (Li)	1차전지 높은에너지 밀도와 긴저장수명	장기간저장가능 가볍고 고출력제공	재충전불가	카메라, 세선, 군사용장비
연료 전지	화학반응으로 전기를 생성하는 기술	긴 작동시간 친환경(물만배출)	복잡한 시스템, 높은 초기 비용	우주항공, 전기차, 대체에너지시스

주) 배터리 선택시 용도, 에너지밀도, 비용, 안전성 등을 고려하는 것이 중요

 

주3) ESS

ESS - Daum 백과

ESS

 

 

주4) 배터리 제조사 제품 카탈로그 (세방전지, ES Series) 취급주의사항

1. 위험 (Danger)

. 축전지를 사용하는 공간은 수소농도 0.2%가 되도록 환기/배기 시설을 갖추어 주십시오.

. 축전지에서 발생하는 수소가스는 화기나 단락에 의해 인화,폭발 또는 화재의 가능성이 있습니다.

. 축전지의 (+)단자와 (-)단자를 단락시키지 마십시오. 축전지의 누액,화재,폭발 등의 원인이 됩니다.

. 밀폐공간이나 화기와 가까운 곳에는 설치하지 마십시오. 폭발이나 화재의 원인이 됩니다.

. 축전지의 (+)단자와 (-)단자를 철사등의 금속류로 접속시키지 마십시오. 또한, 축전지 위에 토오크렌치나 스패너등의 공구류를 두지 마십시오.

. 단락에 의한 신체화상, 축전지 소손, 폭발의 원인이 됩니다. 토오크렌치, 스패너 등의 금속공구는 비닐테이프 등으로 절연처리한 것을 사용하십시오.

. 축전지의 전해액은 붉은 황산이므로 화상이나 실명의 우려가 있습니다. 전해액이 피부나 의복에 묻었을 때는 즉시 다량의 물로 씻어 주고, 눈이 들어간 경우에는 수돗물 등의 깨끗한 물로 씻은 후 즉시 의사의 치료를 받아 주십시오.

. 축전지의 청소에는 젖은 헝겊을 사용하십시오. 건조한 헝겊은 마찰에 의해 정전기가 발생하여 폭발의 원인이 됩니다.

. 축전지들 기기에 설치시에는 기기를 밀폐구조로 하지 마십시오. 기기를 밀폐구조로 하면 화재 폭발에 의해 기기를 파손시키거나 인체에 손상을 입힐 수가 있습니다.

 

2. 경고(Warning)

. 축전지를 분해 개조•파손하지 마십시오. 축전지의 누액•화재•폭발 등의 원인이 됩니다.

. 취급설명서 또는 기기 등에 기재된 교체시기에 축전지를 교체 하십시오. 교체시기를 초과하여 사용할 경우 누액화재·폭발 등의 원인이 됩니다.

. 배열의 극성 (+ )을 일치시켜 설치하십시오. 극성을 역으로 접속하면 화재나 충전기 파손의 원인이 됩니다.

. 축전지들 발열장소에서 사용하지 마십시오 발열장소에서 사용하면 축전지의 성능저하 및 누역•화재•폭발 등의 원인이 됩니다.

. 축전지 단자의 부식, 누역, 전조 변형 등 이상 현상이 있을 경우에는 사용하지 마십시오. 이상이 있는 상태로 사용할 경우 축전지의 누악 화제·폭발의 원인이 됩니다.

 

3. 주의(Attention)

. 축전지는 자발적인 발열현상이 없으며, 발열은 과충전 또는 충전기 오동작 등으로 발생합니다.

. 축전지들 발열장소에서 사용하거나. 자동차 안, 직사광선이 강한곳, 불과 가까운 고온의 장소에서 사용하거나 보관하지 마십시오. 축전지의 온도 상승, 축전지의 누역, 화재, 폭발 등의 원인이 될 우려가 있습니다.

. 축전지의 충전은 전용 충전기를 사용하고, 당사 지정의 충전조건을 지켜주십시오. 그 외의 조건으로 충전하면 충분한 충전이 되지 않거나 과충전으로 인한 축전지의 누역 발열•폭발 및 수명 저하의 원인이 될 수 있습니다.

. 침수의 우려가 있는 곳에 축전지를 설치 하지 마십시오. 감이나 화재의 원인이 될 수 있습니다.

축전지의 사용온도 범위는 최대 -5°C~45°C 이며, 최적의 온도범위는 20°C~25°C(표준온도)입니다. 표준온도 이외의 온도 범위에서 사용시 성능이나 수명이 저하되거나 제품의 파손, 변형이 발생할 우려가 있습니다.

. 사용 종료된 축전지는 지정처리업자에게 처리하거나. 당사와 상담해 주십시오.

. 축전지의 방전전류는 사양서에 기재되어 있는 최대치를 초과하지 않도록 주의 하십시오. 최대치를 초과해서 방전하면 누역·발열 폭발의 원인이 될 우려가 있습니다

. 축전지는 분진이 많은 곳에서 사용하지 마십시오 쇼트의 원인이 될 우려가 있습니다.

. 축전지를 물이나 해수로 세척하지 마십시오. 축천지의 손상이나 화재의 원인이 될 우려가 있습니다. 또한 단자나 접속판을 부식시키는 원인이 될 우려가 있습니다.

 

4. 안전사항 (취급주의사항)

1) 올바른 사용을 위하여 취급설명서를 축전지실에 비치하고 반드시 숙지하십시오.

2) 화재, 폭발의 위험이 있으므로 단락 시키지 마십시오.

    경고: 축전지위에 단락의 우려가 있는 금속물질 또는 공구 등을 두지 마십시오.

3) 눈 또는 피부의 황산이 묻으면 다량의 깨끗한 물로 즉시 씻어 내고 의사의 진료를 받으십시오.

4) 축전지의 취급시 보안경과 내산복을 착용하십시오.

5) 정상적인 운용조건에서 전해액과 접촉은 없지만 축전지 전조(Container) 또는 커버(Cover)가 손상되었을 경우, 전해액이 유출되며 새어나온 전해액은 높은 부식성을 가집니다.

6) 폭발의 원인이 될 수 있는 불꽃 또는 점화원을 축전지 부근에 두지 마십시오. 또한 축전지실에서 흡연을 하여서는 안됩니다.

7) 축전지는 중량물이므로 안전을 위해 규정 취급장비를 사용 하십시오.

8) 축전지는 내용물이 재활용되어 사용되므로 폐기시 회수를 요청 바랍니다. 한편, 재활용 공정으로 회수를 요청하지 않은 축전지는 폐기시 유독 폐기물로 분류하여 처리하십시오.

* 취급설명서의 내용을 무시하였거나, 원상태에서 수리 혹은 전해액을 첨가하는 등의 비정상적인 운용을 하였을 경우, 제품에 대한 보증은 유효하지 않습니다.

 

2024.11.27.

(c) 칠보 (chillbo)