[사이언스 21](101)바이러스 배터리

휴대폰·노트북·캠코더 등 휴대형 전자·정보기기에 대한 수요가 폭발적으로 증가하면서 전지의 성능이 전자기기의 품질과 가격을 좌우하는 중요한 변수로 자리 잡았다.

많은 종류의 전지 가운데서도 기업이 선호하는 것은 단연 리튬이온 전지다. 비싼 것이 흠이지만 100% 방전과 충전이 필요한 다른 전지와 달리 수시로 충전해 사용해도 수명에 거의 영향을 받지 않고, 오랫동안 사용하지 않아도 방전이 잘 되지 않는다는 장점 때문이다.

리튬이온 전지란 음극(-)은 탄소로, 양극(+)은 리튬산화물질로 만들어진 것을 말한다. 그런데 같은 리튬이온 전지라도 극판을 어떤 재질로 하는가에 따라 제작 비용과 성능이 크게 달라지기 때문에 세계의 전지 연구자는 효율성이 높은 극판을 개발하는 데 연구의 초점을 맞추고 있다.

그런데 최근 미국 매사추세츠공대(MIT) 연구팀이 나노 크기의 ‘M13’이라는 미세한 바이러스로 극판을 개발하는 데 성공해 화제가 되고 있다.

연구팀은 먼저 M13의 유전자를 조작해 코발트와 잘 결합하는 단백질을 만든 다음 이것을 코발트가 포함된 물에 넣어 녹슬도록 함으로써 금속산화물(코발트 옥사이드, Co3O4)을 만들었다. 그런 다음 이것을 나노막대 형태로 전환시켜 전지의 극판으로 사용했고, 그 결과 기존의 것보다 용량이 3배나 큰 리튬이온 전지를 만드는 데 성공했다. 이 방법은 제조비용이 매우 적고 제조공정도 인체에 무해해 더욱 큰 주목을 받고 있다.

<제공 한국과학기술정보연구원>