바닷물로 연료를 만든다

이미지
바닷물로 연료를 만든다고? | 서울대 연구팀의 CO₂ 메탄 변환 기술 바닷물로 연료를 만든다고? 서울대 연구팀이 보여준 미래 에너지 기술 최근 한국 과학계에서 매우 흥미로운 연구 결과가 공개되었다. 서울대 연구진이 바닷물 환경에서 이산화탄소(CO₂)를 활용해 연료 성분인 메탄(CH₄)을 생성하는 전기화학 시스템을 발표한 것이다. 일부 기사에서는 이를 두고 “바닷물로 LPG를 만들었다” 라고 표현하기도 했다. 물론 과학적으로 정확히 말하면 이는 LPG 자체를 직접 생산한 것은 아니다. 하지만 이번 연구가 중요한 이유는 분명하다. 이산화탄소를 다시 연료로 전환하는 기술이 현실 단계로 접근하고 있다는 점이다 우리는 지금까지 에너지를 ‘채굴’했다 인류는 오랫동안 에너지를 땅속에서 꺼내 사용했다. 석탄 석유 천연가스 즉, 에너지는 “어딘가에 존재하는 자원”이라고 생각해왔다. 하지만 이번 연구는 방향 자체가 다르다. 에너지를 다시 만들어낸다. 에너지를 채굴하는 시대에서 합성하는 시대로 이동하고 있다 핵심은 전기화학 반응이다 이번 기술의 핵심은 전기화학 시스템이다. 쉽게 말하면 다음과 같은 과정이 일어난다. 바닷물 환경을 활용한다 이산화탄소(CO₂)를 공급한다 전기를 흘린다 촉매가 반응을 유도한다 메탄(CH₄)이 생성된다 이 과정은 단순한 화학 반응이 아니다. 전기를 저장 가능한 연료 형태로 바꾸는 기술 에 가깝다. 전기를 바로 쓰는 것이 아니라 연료 형태로 저장하는 시대가 시작되고 있다 왜 메탄(CH₄)이 중요한가 메탄은 매우 중요한 에너지원이다. 특징 설명 도시가스 메탄은 도시가스의 주요 성분이다 발전 연료 전기 생산에 활용 가능하다 저장성 전기보다 장기 저장이 쉽다 운송성 배관 및 연료 시스템 활용 ...

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

이 블로그의 인기 게시물

MCT오일, 다이어트 효과는 덤? 숨겨진 뇌 건강과 장 건강의 비밀

운동 후 단백질 섭취, 정말 근육을 키울까?

식초와 베이킹소다를 섞으면 왜 거품이 날까요? 신기한 화학 반응의 비밀