애플은 최근 미국 특허청에 2건의 배터리 관련 특허출원 서류를 제출했다. 이 배터리는 스마트폰과 노트북 등 모바일기기를 충전하지 않고 몇 주일 동안 쓸 수 있으며 무게도 가볍다고 애플은 밝혔다. 스마트폰으로 동영상이나 음악감상을 할 경우 배터리를 3~4시간도 쓰기 어려운 점을 고려하면 애플의 새로운 배터리는 획기적인 기술이다.

애플이 생각해낸 배터리는 수소와 산소를 물과 전기에너지로 전환시키는 수소연료전지 기술을 채택했다. 이 기술이 상용화되면 충전을 자주 할 필요가 없는 것은 물론 환경보호에도 기여할 수 있다. 영국 일간지 텔레그래프는 전자제조사들이 독성 화학물질을 사용하는 배터리를 대체하기 위해 수소연료 전지 연구에 나서고 있다고 최근 보도했다.

수소·감자·종이·자전거 등을 이용해 전기를 만들어 배터리에 충전해 사용하는 시대가 열리고 있다. 현재 우리가 휴대전화·노트북 등에서 사용하는 배터리는 대부분 리튬이온 전지다. 수명이 1년 이상이며 자연 방전이 잘 일어나지 않는다. 하지만 이물질 등 외부요인으로 인해 폭발할 수 있어 안정성 문제가 지적된다.

◇감자와 종이에서 전기를 얻는다

이스라엘의 히브리대 소속 연구개발(R&D)회사인 이시움(Yissum)은 '감자 배터리'를 개발 중이다. 연구팀은 얇게 자른 감자와 구리·아연을 사용하면 전기가 만들어진다는 사실을 알아냈다. 특히 화학적 반응인 전기분해(電氣分解)가 일어나기 전에 감자를 삶아 활용하면 전력 생산이 최대 10배 많아진다는 것도 확인했다. 연구팀은 "감자 배터리가 상용화될 경우 전지 가격을 최대 50분의 1로 낮출 수 있다"며 "전기 생산시설이 부족한 개발도상국에 전기를 공급할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

감자만 전기를 만들 수 있는 것이 아니다. 우리 주변에 흔한 종이도 전기생산의 원료가 될 수 있다. 일본 소니는 작년 12월 도쿄에서 열린 환경제품 전시회에 종이 배터리 시제품을 공개했다. 종이를 찢어 물·효소가 담긴 액체에 넣고 흔들면 전기가 만들어진다. 종이와 효소를 배합한 혼합물을 포도당으로 분해하고 여기에 산소가 결합하면 전자(電子)가 나오는 원리를 이용한 것이다. 전자가 움직이면 전기가 발생한다. 글로벌 환경단체인 그린피스의 존 소븐(Sauven) 선임이사는 "소니처럼 친환경적으로 에너지를 만들 수 있는 기업이 미래 산업계를 주도할 것"이라고 말했다.

◇햇빛과 자전거로 휴대폰 충전

휴대전화 분야에는 이미 환경에 영향을 주지 않고 전기를 생산하는 기술이 적용된 제품들이 속속 등장하고 있다. 삼성전자는 작년 5월 미국 시장에 '리플레니시'라는 스마트폰을 내놓았다. 이 제품 뒷면에는 태양전지 케이스가 부착돼 있어 햇빛이 있는 곳에서 충전을 할 수 있다. 이에 앞서 삼성전자는 2010년에는 태양광 집열판이 들어가 있는 '블루어스(Blue Earth)'라는 친환경 휴대전화를 선보였다. 화창한 날씨에 햇빛에 1시간 정도 쪼이면 5~10분 정도 통화가 가능하다.

휴대전화 회사 노키아는 자전거 충전기를 유럽시장에 내놓았다. 자전거 바퀴가 돌아갈 때 발생하는 에너지를 휴대전화 배터리 충전용으로 사용하는 것이다. 충전기는 소형 전기발전기와 충전용 잭, 휴대전화 고정용 보호대로 구성돼 있다. 자전거를 타고 시속 6㎞ 이상의 속도로 달리면 충전이 시작되고, 시속 10㎞로 10분간 달리면 약 28분간 통화를 할 수 있을 정도로 충전이 된다.

김영준 전자부품연구원 차세대전지 연구센터장은 "현재 가장 널리 사용되는 리튬이온 전지는 가격이나 안정성·에너지밀도(사용시간) 등에서 문제가 있어 이를 극복하기 위한 차세대 전지 연구개발이 활발하게 진행 중"이라며 "소재나 전기생산 방법 등에서 다양한 시도가 이뤄지고 있다"고 말했다.

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