Center for Relativistic Laser Science

최첨단 기술이 융합된 스마트 시대에
배터리 기술 개발은 필수적인 상황!

휘어지고 접히는 다양한 형태의 배터리는 물론

배터리 효율까지 높이는 연구가 활발히 진행되고 있는데…

미래 산업의 판도를 뒤흔들 차세대 배터리는 무엇이 될까

전자제품의 심장이라 불리는 배터리! 장소에 구애받지 않고 디지털 기기를 사용하는 ‘디지털 노마드’족이 늘어남에 따라 배터리는 점점 더 현대인의 삶 깊숙이 자리 잡았다. 또한 배터리는 각종 IT기기뿐만 아니라 전기자동차, 선박 등 산업 전반에서 핵심 동력으로 확대되고 있는 상황. <장영실쇼> 스물여덟 번 째 시간에는 200여 년간 인류가 전기를 저장하고 휴대할 수 있게 만든 배터리란 과연 무엇인지, 배터리 작동의 과학적 원리를 밝히고 이를 둘러싼 오해들을 풀어본다. 또한 다양한 배터리 기술의 개발 현황과 차세대 배터리에 대해서도 함께 얘기해본다.

전자제품 발전의 혁신을 가져온 ‘리튬이온배터리’
우리가 사용하는 전자제품 대부분의 원동력인 리튬이온배터리! 기존 배터리에 비해 에너지 밀도가 높아 더 작고, 가벼워진 리튬이온배터리는 1991년 상용화 이후 IT 산업 전반에 확산되면서 배터리 산업과 전자제품 발전에 혁명을 일으켰다. 그러나 스마트 시대에 배터리의 용량 확보는 여전히 큰 숙제. 최근 배터리 용량 개선을 위한 연구가 가속화되고 있는데… 국내 한 기업은 그래핀이라는 신소재를 활용해 리튬이온배터리 용량을 2배로 높이는 기술을 개발했다. 일상을 움직이는 리튬이온배터리, 그 가능성은 과연 어디까지일까?

배터리를 둘러싼 수많은 오해들, 진실을 바로잡다!
배터리로 구동되는 전자기기의 사용이 많아짐에 따라 배터리의 수명과 충·방전에 대한 궁금증이 끊이지 않고 있다. ‘배터리는 완전 방전한 다음 충전하는 것이 좋다’, ‘따뜻한 곳에서 충전하면 빨리 충전이 가능하다’ 등 다양한 소문들이 제기 되고 있는 것. 배터리를 오래 쓰는 방법은 따로 있는 걸까? <장영실쇼>에서 대표적으로 회자되고 있는 배터리의 오해들을 바로잡고 바람직한 배터리 사용법에 대해 함께 얘기해본다.

배터리, 형태의 틀을 깨다!

  웨어러블 기기가 등장하고 사물인터넷 시대가 다가오면서 배터리가 기존의 형태를 깨고 새롭게 변해가고 있다. 국내 굴지의 기업들은 세계 최초로 제품에 적용 가능한 밴드와 와이어 형태의 플렉서블 배터리를 선보였고 국내의 한 연구팀은 어디에나 바르기만 하면 사용할 수 있는 배터리를 구현해 냈다. 이밖에도 피부에 문신처럼 새기는 배터리, 테이프처럼 붙이는 배터리 등 상상을 초월하는 획기적인 배터리가 개발되고 있는데! 진화하는 배터리 기술, 인류의 삶에 어떤 변화를 가져올 것인가?

꿈의 배터리, 그 가능성을 엿보다!

  전 세계 배터리 시장에서 선두를 달리고 있는 한국! 그러나 전기자동차용 배터리 시장은 일본이 앞서고 중국은 큰 내수 시장과 가격경쟁력을 앞세워 그 뒤를 바짝 추격하고 있다. 한국도 배터리 생산국 1위의 자리를 지키기 위해 차세대 기술 개발이 반드시 필요한 시점. 국내의 한 연구팀은 기존의 액체 전해질을 특수 고체전해질로 대체해 100도씨 이상에도 터지지 않는 ‘전고체 배터리’를 만들어내는데 성공했다. 폭발 위험이 있는 액체전해질의 한계를 극복한 것이다. 한편 리튬 대신 모두 ‘탄소’를 이용한 에너지 저장 장치인 ‘슈퍼캐퍼시터(Supercapacitor)’에 관한 연구도 활발하다. 아직까지 배터리의 보조 전원으로 사용되고 있지만 리튬이온배터리의 장점인 고용량 특성과 슈퍼캐퍼시터의 장점인 고출력 특성이 결합되면 향후 핵심 전원으로 활용이 가능하다. 리튬이온배터리를 이을 꿈의 배터리, 그 미래를 그려본다.

꿈의 신소재를 연구하는 이영희, 차세대 배터리를 개발하는 공학자 김광범, 제품으로 가치를 만들어내는 산업디자이너 김선철, 트렌드를 분석하는 소비심리연구가 전미영 교수가 <장영실쇼>의 테이블에 초대됐다.