<해외기술동향> "철 배터리" 상용화 급진전

　휴대형 전자제품의 작동을 가능케 하는 중요한 동력이면서도 폐기시 중금속성 때문에 환경오염의 주범으로 지탄받고 있는 전지. 재충전해서 사용할 수 있는 2차전지의 등장으로 이같은 오명에서 조금은 벗어나긴 했으나 심각해지는 지구의 환경오염 속에서 전지처리는 여전히 골칫거리로 남아 있다.

　기본적으로 이들 전지가 수은이나 카드뮴, 니켈, 망간 등 토양을 오염시키는 중금속으로 구성돼 있기 때문이다.

　이같은 상황에서 전지에 함유된 독금속성을 줄이고 사용기간을 크게 늘림으로써 환경오염의 위험을 최소화시킨 철전지(아이언 배터리)에 대한 연구가 급진전돼 환경보존에 서광이 비치고 있다.

　이스라엘의 한 연구소에서 연구되고 있는 이 슈퍼 아이언 배터리는 충전은 물론 높은 전기에너지를 저장하고 있어 CD플레이어에서 의료기기에 이르기까지 모든 종류의 휴대형 기기에 탑재, 오랜 기간 사용할 수 있다.

　이스라엘 하이파에 위치한 이스라엘 기술연구소는 이 철전지가 기존 알칼라인 전지와 비교해 에너지 효율이 50% 정도 높으며 카메라나 휴대형 CD플레이어, 휴대전화 등의 사용시 전지소모가 특히 많은 시점에서는 알칼라인보다 2배 정도 많은 에너지 용량을 제공한다고 설명한다.

　예를 들어 기존 AAA 크기 알칼라인 전지는 휴대형 기기 작동시 불과 몇 분 정도밖에 사용할 수 없는 반면 같은 조건에서 AAA 철전지는 1시간 이상 거뜬히 사용할 수 있다는 얘기다.

　따라서 이 철전지가 지난 1860년대 알칼라인 전지 발명이래 140년 가까운 전지기술 역사에 일대 혁명을 가져다 줄 것이라고 연구소 측은 주장하고 있다.

　철전지 개발을 담당하는 연구소의 스튜어트 리츠 팀장은 휴대형 기기의 보급 확산으로 여기에 채용되는 전지 수요 또한 급속히 늘어나고 있는데 반해 이들 대부분이 일회용 또는 일정기간 사용하고 버리는 소모품이기 때문에 환경에 커다란 위협이 되고 있다며 이 문제를 해결하기 위해 기존 전지와 호환되면서도 환경적으로 위험이 없는 전지 개발에 착수하게 됐다고 설명했다.

　그에 의하면 현재 전세계적으로 60조개의 전지가 해마다 사용되고 있는데 건전지나 알칼라인 전지 모두 중금속인 망간 이산화물과 아연이 들어 있어 토양오염의 위험성이 높다는 것이다.

　반면 철전지는 현재 일반 금속전지에 사용되는 부식용액이 철의 분해를 막을 뿐 아니라 철전지에서도 기본적으로 알칼라인 전지에 사용되는 것과 같은 기능을 함으로써 전기에너지 저장능력이 뛰어나다는 것이 이스라엘 연구소의 설명이다.

　또 칼륨 철산염이나 바륨 철산염 전극을 사용하기 때문에 알칼라인 전지처럼 독성 화학물질을 함유하고 있지 않아 환경오염과 관련해서도 비교적 안전하다는 것이다.

　여기에 높은 전기에너지까지 저장할 수 있어 철전지는 망간 이산화물을 함유한 알칼라인 전지를 상당 부분 대체할 뿐만 아니라 니켈, 카드뮴 등 충전지 대안으로도 적합할 것으로 기대된다.

<구현지기자 hjkoo@etnews.co.kr>