[인터뷰] ‘폐기된 갤럭시에서 다시 찾은 미래’ 갤럭시 S25 배터리 재활용 순환 체계의 주역을 만나다

내가 쓰던 폰이 다시 내 손안의 새 스마트폰으로 돌아온다면?

수명이 다 되어 버려진 갤럭시가 삼성전자의 최신 플래그십 폰 갤럭시 S25의 일부로 새롭게 태어났다. 삼성전자는 그동안 버려졌던 자사 스마트폰의 폐배터리에서 핵심 소재를 회수해 다시 활용하는 배터리 재활용 순환 체계(Circular Battery Supply Chain)를 구축하고, 이를 갤럭시 S25에 처음으로 적용했다.

상상을 현실로 만든 이 혁신적인 자원 순환은 어떻게 가능했을까? 뉴스룸이 삼성전자 글로벌 EHS실 순환경제연구소와 MX사업부 배터리그룹 담당자를 직접 만나봤다.

▲ 삼성전자의 배터리 재활용 순환 체계를 구축한 MX사업부 배터리그룹 이상철 프로(왼쪽), 순환경제연구소 김영민 프로(오른쪽)

구형 갤럭시, 폐기물 아닌 소중한 자원으로 거듭나다

매년 약 200톤. 삼성전자의 스마트폰 글로벌 생산기지인 베트남에서 수거되던 갤럭시 폐배터리의 양이다. 법인 소재 국가에 재활용 인프라가 구축된 경우, 전기차 배터리 등으로 폐배터리가 재활용될 수 있지만, 베트남은 재활용 인프라가 없어 활용처가 마땅치 않았다. 삼성전자는 이 문제를 해결하기 위해 고민을 시작했다.

이번 프로젝트를 이끈 삼성전자 순환경제연구소 김영민 프로는 “베트남은 제품 제조 과정에서 발생한 불량 배터리뿐 아니라, 미국에서 보상판매(trade-in)로 회수된 갤럭시 폰을 수리하는 공장이 있어 폐배터리가 가장 많이 발생하는 법인 중 하나”라며, “환경을 위해 우리가 쓴 자원을 가능하면 우리 제품으로 다시 재활용하는 구조를 만들고 싶었다”고 당시 상황을 설명했다.

▲ 삼성전자 순환경제연구소 김영민 프로가 구형 갤럭시에서 추출한 코발트와 배터리의 핵심 요소인 양극재를 보여주며, 배터리 재활용 순환 체계를 설명하고 있다

삼성전자는 베트남의 폐배터리를 효율적으로 재활용하기 위해 인접 국가의 코발트 추출 공장과 배터리 양산 라인을 연결하는 최적의 자원 순환 경로를 구축했다. 김영민 프로는 “이전 갤럭시 S24 시리즈에는 일반 재활용 코발트를 사용했지만, S25에서는 기존 갤럭시 폐배터리에서 직접 코발트를 추출해서 사용하는 순환 재활용 체계를 구축했다”며 “이러한 구조는 공급 체계를 구성하는 여러 기업의 협력이 있었기에 가능했다”고 강조했다.

수거된 폐배터리는 순도 높은 코발트로 가공된 뒤 배터리 생산 공정으로 이동해 갤럭시 S25 배터리로 재탄생한다. 이렇게 구형 갤럭시의 배터리가 새로운 자원으로 다시 활용되며 삼성전자의 지속가능한 순환경제를 현실화하는 데 기여하고 있다.

▲ 삼성전자의 배터리 재활용 순환 과정 도식화 이미지 (https://bit.ly/42za61Z)
(구형 갤럭시 수거 → 폐배터리 분리 및 절단 → ‘블랙 매스(Black Mass)’ 가공 → 코발트 추출 → 배터리 양극재 제조 → 갤럭시 S25에 재활용)

구형 갤럭시가 갤럭시 S25의 자원으로 순환되는 과정은 다음과 같다. 먼저 구형 갤럭시 스마트폰을 수거해 배터리를 해체 · 분리한 뒤, 절단된 조각을 ‘블랙 매스(Black Mass)’ 파우더로 가공한다. 이후 추가 공정을 거쳐 코발트를 추출하고, 이를 갤럭시 S25 배터리 핵심 소재인 양극재 생산에 활용한다.

영구적으로 재활용 가능한 소재, 코발트

재활용된 부분인 코발트는 스마트폰 배터리(리튬이온배터리)의 안정성과 성능을 유지하는 필수 소재다. 리튬이 배터리 내부에서 전자를 이동시키는 운반책이라면, 코발트는 리튬이 원활하게 움직이도록 돕는 역할을 한다.

▲ 스마트폰 배터리 양극재의 주요 소재인 코발트

삼성전자 MX사업부 배터리그룹의 이상철 프로는 “코발트는 배터리 사용에 따른 소모가 없어 이론적으로 영구 재활용할 수 있고, 재활용한 코발트와 새 코발트의 차이는 없다”며, “제조 과정에서 차이를 느끼지 못할 정도”라고 설명했다. 코발트가 있는 갤럭시 제품은 오래전 제조된 제품이라도 재활용이 가능하다는 뜻이다.

▲ 세계 최대 모바일 전시회 ‘모바일 월드 콩그레스 2025(Mobile World Congress 2025, MWC25)’에서 삼성전자의 배터리 재활용 순환 체계를 전시했다.

김영민 프로는 “가장 중요한 건 순도 높은 코발트를 추출하는 기술”이라며, “배터리 재활용 순환체계를 통해 폐배터리에서 90% 이상의 코발트를 회수하여 사용하였다.”고 말했다. 갤럭시 S25 배터리 코발트의 절반은 재활용 소재로 구성됐다. 이는 환경적 영향을 최소화하면서도 최고 품질의 제품을 제공하겠다는 삼성전자의 親환경전략과 철학이 반영된 결과다.

순환 체계 구축을 위해 이어진 철저한 검증과 도전

하지만 배터리 재활용 순환 체계를 완성하는 과정은 결코 쉽지 않았다. 배터리는 전 세계적으로 엄격한 안전과 환경 기준을 충족해야 하기 때문이다.

▲ 배터리 재활용 순환 체계에서 인증 관리를 담당한 MX사업부 배터리그룹 이상철 프로

재활용 순환 체계에 대한 외부 인증을 추진하고 갤럭시 S25의 배터리 개발을 담당한 이상철 프로는 “많은 협력사들과 하나하나 소통하면서 까다로운 절차를 거쳤다”고 회상했다. 그는 특히 “배터리를 운송할 때 화재 예방을 위해 반드시 분쇄해야 했는데, 이 과정에서 환경 규정을 준수하기 위한 인증 절차를 거치는 데 많은 시간이 필요했다”고 당시 어려움을 전했다.

이어 “규정이 중간에 변경되기도 하고 삼성전자의 더욱 엄격한 자체 기준을 준수하기 위해 검토와 인증을 반복하기도 했지만 시행착오를 겪으면서도 포기하지 않고 합심하여 노력한 덕분에 결국 갤럭시 S25에 적용할 수 있었다”고 소회를 밝혔다.

앞으로 더 확대될 삼성전자의 자원 순환

이상철 프로는 “이번 갤럭시 언팩 행사에서 우리의 자원 순환 체계가 소개됐을 때 큰 보람을 느꼈다”며, “앞으로는 리튬을 포함한 더 많은 소재를 재활용해, 지속 가능한 배터리를 계속해서 개발하는 것이 개인적인 바람”이라고 말했다.

김영민 프로 역시 “반도체 제조공정에서 사용 후 버려지는 웨이퍼 트레이가 재활용 플라스틱 소재로 재탄생돼 갤럭시 S25 시리즈의 사이드키, 볼륨키에 적용되었다. 이뿐만 아니라 배터리 재활용에서도 의미 있는 성과를 이뤄 기쁘다”면서 “지금도 여러 제품군에 자원 순환을 위한 다양한 프로젝트를 진행하고 있으니 계속 지켜봐 달라”며 순환경제 실현에 대한 의지를 나타냈다.

자사 스마트폰의 폐배터리에서 추출한 코발트를 다시 활용하는 완전한 배터리 재활용 순환 체계를 구축해낸 삼성전자. 2022년 발표한 親환경전략의 일환으로 시작된 배터리 재활용 순환 체계를 마침내 갤럭시 S25를 통해 현실화했다. 더 나은 미래를 위한 삼성전자의 지구를 생각하는 행보가 앞으로 어떤 새로운 혁신으로 이어질지 더욱 기대된다.