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아이디어/발명이야기

2차전지 산업이 IT·자동차·에너지산업 미래

친환경 생할 ecology 2011.11.07 06:30

인류가 전기를 찾아내 사용하면서 부터 산업분야에서 최고의 위치를 차지하고 있는 것 같습니다.
전기가 사용되는 곳은 원자력발전에서 부터 우주항공산업에 이르기 까지 구성요소 중 핵심이 되는
위치에서 역할을 하고 있습니다.
 
다가오는 미래에도 전기는 산업전반에서 중요한 위치를 차지 할 것으로 보입니다. 그중에서도 전기를
충전하여 사용하는 2차전지 산업이  IT·자동차·에너지산업에서 크게 발전 할 것으로 봅니다.

일반적으로 전선을 통해 직접 사용하는 전기시설은 어느정도 기반시설이 갖추어져 경쟁요소가 적지만  
전기를 보관하는 축전지 산업은 지금부터 시작인 것같습니다.선두에 앞서가는 업체도 후발업체가 기존
축전지 성능을 10%만 앞서는소재로 제품을 생산하면 선두경쟁은 해 보나마나한 파급효과가 있는 미래
산업입니다.

그러면 축전지 산업은 어떻게 발전되고 있는가? 살펴보면서 우리가 사용하는 물건의 대부분에서 큰 비중을
차지하는 축전지 즉 배터리에 대하여 알아보고자 합니다. 배터리는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과
역방향인 충전과정을 통하여, 반복 사용이 가능한 전지를 말합니다.

전기가 전선을 통해 공급하는 것과 비슷한 예를 들어보면 우리가 사용하는 인터넷이 유선으로 보급되는 
환경과 무선으로 인터넷을 사용하는 환경으로 나누어져 있는 것처럼 배터리(축전지)는 인터넷을 무선으로
사용하는 것과 같은 것이라 비교 할 수 있습니다.

무선인터넷의 발달로 모바일기기가 크게 활성화 된 것처럼 축전지도 특히  IT·자동차·에너지산업 미래에 
중추적인 역할을 할 것으로 봅니다. 축전지 중에서 2차전지라 불리우는 전지는 충전을 하여 계속 사용하는 
배터리에 속합니다.

사진을 클릭하면 자동차 배터리가 보입니다.


여기서 전기를 저장 할 수 있는 배터리에 대하여 살펴보겠습니다. 전기를 저장하는 전지는 1차 전지와 2차
전지로 나뉩니다. 1차전지는 리모콘에 들어가는 AAA 전지와 같이 우리가 흔히 사용하는 1회성 전지로써
재활용이 불가능한 전지로 사용하고 버리는 충전이 안되는 전지입니다. 

1차전지는 소재가 음극에 아연, 양극에 카본, 전해액으로 염화암모늄·수산화나트륨 등을 사용한 것이며,
1개의 기전력은 1.4∼1.7V입니다. 우리주변에서 흔히 볼 수 있는 것은 망간건전지입니다. 1차전지의 종류는 
수은 전지, 리튬망간, 알카리망간 전지 등이 있습니다.

2차전지는 차량 시동용으로 사용되는 납산축전지가 있습니다. 납축전지는 양극에 과산화납, 음극에 해면상으로
만든 납과 전해액에는 비중 1.2∼1.3의 황산을 넣은 것이며, 기전력은 약 2.1V, 방전시의 전압은 처음에는 약 2.0V로
방전최종시에는 약 1.8V가 됩니다.

2차전지는 노트북, 휴대폰, 전기차에 사용되는 리튬배터리가 있습니다.  리튬배터리는 납산축전지에 비해 성능은
2배정도 좋고 가격이 3~5배정도 비싸지만 충격에도 비교적 안정성이 있어 사용처가 증가하고 있습니다.  

주제로 말씀드린 2차전지 산업이  IT·자동차·에너지산업 미래라 하였듯이 2차전지의 종류도 많습니다. 크게 구분하면
리튬계, 알카리계, 산성계로 나누어 지지만 리튬계인 리튬이온과 폴리머전지가 휴대폰, Note PC, PDA, DSC등에
사용되고 있어 주목이 되고 있습니다.  

IT·자동차·에너지산업에서 2차전지중 알카리계인 니켈, 카드뮴전지는 전동공구, 무선전화, 카세트, UPS 등에
사용되고 니켈 수소는 전기면도기, 전기장난감 등에 사용되며 니켈 아연는 공업용 대용량에 사용됩니다.

앞서 말씀 드린대로 2차전지에서 무한한 발전 가능성이 있어 보입니다. 어느 특정소재를 찾아 같은 가격대에
기존제품의 10%만 더 좋은 성능이 나오더라도 시장을 선점할 수 있는 중요한 산업임에 틀림없습니다.
 IT는 물론 전기자동차에서 있어서 후발 주자가 선두로 갈 수 있는 유일한 길은
특별한 2차전지 개발 일거라 생각을 해봅니다.      


  ※ 참고자료- 아래 유튜브 동영상 자료화면 :  2차전지 산업의 중요성에 도움되는 동영상입니다.

  동영상 자료캡쳐 화면 1.   

동영상 자료캡쳐 화면 2.(2차전지 배터리)


동영상 자료캡쳐 화면 3.

 

동영상 자료캡쳐 화면 4.

유튜브 동영상 


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