전기차 보급 확대에 따라 서비스수명이 다한 사용후 배터리의 누적 규모가 증가할 것으로 보인다. 전기차용 리튬이온 배터리는 초기용량의 80%가 남아 있어 간헐적 재생에너지원(태양광, 풍력)의 에너지저장장치(Energy Storage System, ESS)로 재사용이 가능하다. 재사용 배터리를 사용한 ESS 제품은 신규 배터리를 사용한 제품 대비 초기 투자 비용은 저렴하나, 15년 경제수명 동안 1회의 배터리 교체가 필요하다. 이러한 배경에서 본 연구는 균등화저장비용(Levelized Cost of Storage, LCOS) 비교를 통해 신규 ESS 대비 재사용 ESS의 경제성을 분석한다. 또한 경제성을 갖춘 재사용 ESS를 발전시스템에 투입했을 때, 비용 절감 효과와 온실가스감축 효과를 에너지시스템모형을 사용하여 분석하였다. 분석 결과, 가까운 시점에는 재사용 ESS의 경제성이 높으나 향후 신규 배터리의 가격이 하락함에 따라 재사용 ESS의 경제성은 떨어질 것으로 보인다. 수송부문 탄소중립 시나리오의 전기차 보급목표에 따라 발생한 사용후 배터리를 ESS로 재사용하여 발전부문에 투입하였을 때, 발전부문 총 시스템 비용을 약 6% 감축할 수 있으며, ESS의 투자량과 재생에너지 발전량을 확산시켜 온실가스를 1% 감축하는 효과를 보였다.