차세대 미래형 친환경 배터리 No.1 “종이배터리”와 함께해요

 

안녕하세요, 이호스트ICT입니다.

 물가 상승폭이 심상치 않습니다. 최근 몇 년 사이 팬데믹과 전쟁, 이상 기후 현상 등 글로벌 정세가 좋지 않게 흘러가면서 서민이 체감할 수 있는 물가가 대폭 오르고 있는 것인데요. 가스 요금 인상에 이어 전기 요금 인상도 오를 것으로 발표가 되어 고지세가 두려워지고 있습니다.

 한국전력은 연간 약 30조 적자를 내고 있다고 하는데요. 2022년 7월부터 전기 요금 인상이 예고 되었었으나 국가 재정과 서민 부담 가중 문제에 있어 작지 않은 문제로, 정부에서는 추가적인 방안을 마련하고자 노력 중이라고 합니다.

이렇게 나날이 상승하는 전기세, 글로벌 자원의 부족 현상에 IT 기술은 한 줄기 희망이 되고 있습니다. ‘종이배터리’가 점점 자원이 부족해지는 지구에 새로운 전력 공급원으로써의 역할을 할 토대가 되고 있는 것인데요. 이 종이배터리가 미래형 배터리로 기능할 수 있을 지 궁금해집니다. 오늘 포스팅에서는 신소재, 신기술로 주목 받고 있는 친환경 종이배터리의 종류 및 효용성과 가치에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

배터리(Battery)는 본래 손전등이나 스마트폰 등과 같은 전기 장치에 전원을 공급하기 위해 화학적 에너지를 전기로 변환하여 저장하고, 직류 전력을 생산하는 한 개 이상의 세롤 이루어진 기기를 말하는데요.

우리가 흔히 리모컨이나 시계 등에 끼워 사용하는 건전지는 다시 충전하여 사용이 불가능한 ‘1차 전지’ 에 속합니다. 여기서 더 발전한 것이 바로 ‘2차 전지’ 인데요. 2차 전지는 다시 충전하여 재사용이 가능한 충전지를 통칭하는 것입니다.

더 나아가 축전지는 점점 초소형화, 유연성, 고효휼성을 갖춰나가고 있는데요. 점점 작아지고 필요에 따라 구부려지는 등 플렉서블함까지 갖춘 미래형 배터리는 배터리 기술 혁명의 핵심이 되었습니다.

그 중에서도 종이배터리는 얇고 가벼우며 유동성까지 갖춰 각광을 받고 있는데요. 나무를 구성하는 셀룰로오스로 이루어져 있는 종이배터리는 자연에서 친환경적으로 분해가 가능하여 친환경성에 대해서도 혁신성을 갖추고 있습니다. 즉, 떠오르는 차세대 미래형 친환경 배터리에서 빼놓을 수 없는 것인데요!

종이 위에 연필로 글씨를 쓰거나 그림을 그리는 것만으로도 에너지가 생긴다? 상상도 하지 못한 일이 현실이 되었습니다. 금속이 공기 중 산소화 만나 산화가 이루어지며 에너지가 발생하는 현상을 이용한 기술로 아연’공기 배터리가 만들어지고 있는 것인데요. 종이 위에 특수 잉크로 그림을 그리면 1.2V의 배터리가 만들어진다고 합니다.

뉴욕주립대학교의 최석헌 교수가 이끄는 연구팀에서는 박테리아와 종이를 이용해 배터리를 만들기도 하였습니다. 얇은 금속 및 다른 기타 물질을 종이 표면에 인쇄하여 종이배터리를 만들고, 동결건조한 박테리아인 전자방출균(Exlectlectrogens)을 종이 위에 올려놓습니다. 그 후에는 박테리아가 호흡을 통해 유기물 안에 저장 되어 있는 생화학적인 에너지를 생물학적 에너지로 변환시키게 되는데요. 이 과정에서 발열반응으로 나오는 에너지를 활용하는 원리로 개발되었습니다.

현재 박테리아 종이 배터리의 수명은 약 4개월 안팎으로, 그리 길지는 않은데요. 혁신적인 배터리를 개발하기 위해 다방면에서 유수의 연구자, 과학자들이 매진하고 있기 때문에 앞으로는 2차 전지의 성능과 효용성이 더욱 높아지리라 기대해봅니다.