빛의 속도로 벌어지는 전쟁

빛의 속도로 벌어지는 전쟁 — 레이저 무기의 물리학 threat analysis · optics 빛의 속도로 벌어지는 전쟁, 러시아 레이저 지상로봇의 물리학 러시아가 무인지상차량(UGV) '쿠리어-2'에 고에너지 레이저를 실전 탑재했다는 소식이 나왔다. 킬로와트급 레이저가 실제로 무엇을 할 수 있고, 무엇을 할 수 없는지 물리학의 언어로 뜯어본다. 출력 (POWER) 1–2 kW 유효 사거리 ≤500 m 목표물 소각 시간 ~4 sec FILE // 01 — 상황 요약 무슨 일이 있었나 우크라이나 군사 매체 디펜스 익스프레스는 러시아 국영 언론을 인용해, 러시아 방위산업체가 레이저 시스템을 장착한 무인지상차량의 양산에 들어갔다고 전했다. 공개된 영상 속 플랫폼은 '쿠리어-2'로, 기존에 얹혀 있던 기관총과 유탄 발사기 자리를 레이저 발사기가 대신하고 있었다. 정체가 명확히 공개되지는 않았지만, 우크라이나 언론은 이 장비를 지난해 처음 공개된 '이그니스(Ignis)' 레이저 시스템으로 추정한다. 흥미로운 지점은 용도다. 이그니스는 드론이나 항공기를 격추하는 방공용이 아니라, 대전차 지뢰를 포함한 폭발물을 태워 없애는 '지뢰 제거용' 으로 개발된 것으로 알려졌다. why it matters 같은 '레이저 무기'라는 이름 아래에도 목적에 따라 완전히 다른 설계가 숨어 있다. 이그니스처럼 정지된 표적을 몇 초간 지지는 무기와, 뒤에서 다룰 시속 수백 km로 날아오는 드론·미사일을 요격하는 무기는 요구되는 출력과 정밀도가 자릿수 단위로 다르다. FILE // 02 — 작동 원리 1~2kW로 어떻게 지뢰를 태우나 레이저 무기의 본질은 간단하다. 빛(광...

테슬라 배터리 전략 | 배터리 이야기 3화

테슬라 배터리 전략 | 배터리 이야기 3화

테슬라 배터리 전략

전고체 대신 다른 길을 선택한 이유

지금까지 우리는 두 가지 사실을 알게 되었다.

  • 리튬 배터리는 폭발 위험이 있다
  • 전고체 배터리는 아직 기술적으로 어렵다

그렇다면 전기차 기업들은 어떤 선택을 하고 있을까?

여기서 등장하는 기업이 있다.

전기차 혁명을 이끈 기업 Tesla.

많은 사람들이 이렇게 생각한다.

“Tesla는 전고체 배터리를 개발하고 있을까?”

하지만 놀랍게도 Tesla의 선택은 전혀 달랐다.

Tesla는 왜 전고체 배터리를 선택하지 않았을까

Tesla는 전고체 배터리를 완전히 부정하지는 않는다.

하지만 현실적인 판단을 했다.

“상용화까지 너무 오래 걸린다.”

전기차 시장은 지금 폭발적으로 성장하고 있다.

Tesla의 목표는 단순했다.

지금 당장 더 좋은 배터리를 만드는 것.

그래서 Tesla는 기존 리튬 배터리를 완전히 새롭게 설계하기 시작했다.

바로 4680 배터리

2020년 Tesla Battery Day에서 Tesla는 새로운 배터리를 공개했다.

바로 4680 배터리.

숫자는 단순한 규격을 의미한다.

  • 지름 46mm
  • 높이 80mm

기존 배터리보다 훨씬 큰 원통형 셀이다.

그런데 단순히 크기만 커진 것은 아니다.

4680 배터리 핵심 변화
  • 에너지 밀도 증가
  • 열 관리 개선
  • 생산 비용 감소
  • 주행 거리 증가

핵심 기술 : 탭리스 구조

기존 원통형 배터리에는 전류를 모으는 작은 금속 연결부가 있다.

이것을 탭(Tab)이라고 부른다.

문제는 이 탭이 열을 발생시키고 전류 흐름을 제한할 수 있다는 점이다.

Tesla는 여기서 혁신적인 아이디어를 적용했다.

탭을 없애버린 것이다.

이를 탭리스(Tabless) 구조라고 한다.

전류가 셀 전체로 흐르도록 만들어 저항과 발열을 크게 줄였다.

결과적으로 배터리 효율과 성능이 모두 향상된다.

배터리는 자동차의 절반 가격이다

전기차에서 배터리는 가장 비싼 부품이다.

어떤 경우에는 자동차 가격의 절반에 가까운 비중을 차지한다.

그래서 Tesla는 배터리 전략을 단순한 기술 문제가 아니라 산업 전략으로 바라봤다.

  • 배터리 생산 직접 투자
  • 대규모 공장 건설
  • 공급망 확보

이 전략은 전기차 산업 전체에 큰 영향을 미치기 시작했다.

그리고 또 다른 경쟁이 시작된다

하지만 여기서 또 하나의 이야기가 시작된다.

Tesla가 기존 배터리를 발전시키는 동안 다른 기업들은 전혀 다른 길을 걷고 있었다.

바로 전고체 배터리.

특히 일본과 한국의 기업들이 이 기술 경쟁에 뛰어들기 시작했다.

그 중심에는 두 기업이 있다.

삼성과 토요타.

차세대 배터리를 둘러싼 거대한 기술 경쟁이 시작되고 있었다.

© 소소하지만 과학이야

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