100년 에어컨 상식이 바뀐다

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100년 에어컨 상식이 바뀐다 — 실외기·컴프레서 없는 펠티어 에어컨의 등장 ⚡ 과학기술 · 2026.07 100년 에어컨 상식이 바뀐다 실외기, 컴프레서, 냉매. 에어컨이 발명된 이래 100년 동안 당연했던 세 가지가 동시에 사라질 준비를 하고 있다. 삼성전자가 반도체 하나로 에어컨의 역사를 다시 쓰고 있다. 🔬 삼성 × 존스홉킨스 공동연구 ⏱ 읽는 시간 6분 ❄️ 소음 30dB — 도서관 수준 프롤로그 — 당연했던 것들 여름이 되면 에어컨 실외기에서 뜨거운 바람이 쏟아진다. 건물 외벽마다 달린 커다란 실외기 박스. 에어컨을 처음 설치할 때는 기사님이 배관을 뚫고 냉매를 충전한다. 설치비가 따로 들고, 인버터 컴프레서가 일정 기간마다 점검이 필요하다. 에어컨이 오래되면 컴프레서가 나갔다는 말을 듣는다. 이 모든 것들이 너무 당연해서 의심해본 적이 없다. 그런데 삼성전자의 엔지니어들은 이렇게 자문했다. "세계 가전업계가 여전히 200년 전 처음 개발된 '냉매 압축 냉각'에 기반하고 있는데, 이제는 관점을 바꿔서 완전히 새로운 시도를 해야 할 때가 되지 않았나." — 삼성전자 DX부문 최고 경영진 내부 발언 (파이낸셜뉴스 인터뷰, 2026) 100년 에어컨의 심장 컴프레서 vs 그것을 대체할 반도체 소자 한 장 ⚡⚡⚡ 1막 100년 에어컨의 원리 — 압축과 팽창의 사이클 먼저 기존 에어컨이 어떻게 작동하는지를 알아야 한다. 원리는 1820년대부터 이어온 냉매 압축 방식이다. 핵심은 기체가 압축되면 뜨거워지고, 팽창하면 차가워진다는 물리 법칙이다. 🔌 압축기 ...

전고체 배터리는 왜 어려울까 | 배터리 이야기 2화

전고체 배터리는 왜 어려울까 | 배터리 이야기 2화

전고체 배터리는 왜 어려울까

폭발하지 않는 배터리를 만들 수 있을까

1화에서 우리는 리튬 배터리가 왜 폭발하는지 살펴보았다.

문제의 핵심은 하나였다.

가연성 액체 전해질.

그렇다면 자연스럽게 이런 생각이 떠오른다.

“액체 대신 고체를 쓰면 되지 않을까?”

바로 이 아이디어에서 등장한 기술이 전고체 배터리다.

전고체 배터리는 무엇이 다를까

기존 리튬 이온 배터리는 이온이 이동할 수 있도록 액체 전해질을 사용한다.

하지만 전고체 배터리는 이름 그대로 고체 전해질을 사용한다.

  • 기존 배터리 → 액체 전해질
  • 전고체 배터리 → 고체 전해질

이 변화 하나로 여러 가지 장점이 생긴다.

전고체 배터리의 장점
  • 화재 위험 감소
  • 에너지 밀도 증가
  • 배터리 수명 증가

그래서 많은 기업들이 전고체 배터리를 차세대 배터리 기술이라고 부른다.

그런데 왜 아직 상용화되지 않았을까

문제는 의외로 단순하다.

이온이 움직이기 어렵다.

액체에서는 이온이 비교적 자유롭게 이동한다.

하지만 고체에서는 상황이 완전히 달라진다.

고체 내부에서는 원자 구조 사이를 통과해야 하기 때문에 이온 이동이 훨씬 느려진다.

이 때문에 배터리 성능이 크게 떨어질 수 있다.

또 다른 문제 : 계면 저항

배터리는 여러 층으로 이루어져 있다.

  • 양극
  • 고체 전해질
  • 음극

이 층들이 만나는 경계면을 계면이라고 부른다.

문제는 고체와 고체가 맞닿을 때 완벽하게 밀착되기가 어렵다는 점이다.

작은 틈이 생기면 이온 이동이 방해를 받는다.

이 현상을 과학에서는 계면 저항이라고 부른다.

전고체 배터리의 핵심 난제
  • 이온 이동 속도 문제
  • 계면 저항
  • 대량 생산 공정

그래서 아직 연구 중이다

전고체 배터리는 분명 매력적인 기술이다.

하지만 현실에서는 아직 해결해야 할 과학적 문제가 많다.

그래서 현재 대부분의 전기차는 여전히 리튬 이온 배터리를 사용하고 있다.

그렇다면 한 가지 궁금증이 남는다.

전기차 기업들은 이 문제를 어떻게 해결하려 할까?

다음 이야기에서는 세계에서 가장 유명한 전기차 기업 Tesla가 어떤 배터리 전략을 선택했는지 살펴보려 한다.

© 소소하지만 과학이야

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