EP.3-핵융합은 언제 현실이 되는가

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핵융합은 언제 현실이 되는가 | 인공태양의 미래 핵융합은 언제 현실이 되는가 인공태양의 마지막 퍼즐 1화에서 우리는 핵융합이 가능하다는 걸 봤다. 2화에서는 왜 유지가 어려운지도 이해했다. 이제 마지막 질문이 남는다. 그래서 언제 쓸 수 있는가? 가능한 기술과 쓸 수 있는 기술은 전혀 다르다 핵융합은 이미 ‘성공’했다 이건 많은 사람들이 착각하는 부분이다. 핵융합은 아직 실패한 기술이 아니다. 이미 성공했다. 플라즈마 생성 1억 도 달성 핵융합 반응 발생 다 된다. 하지만 문제는 이것이다. 계속 되지 않는다. 핵융합의 문제는 성공 여부가 아니라 지속 가능성이다 진짜 기준은 이것이다 핵융합이 발전소가 되려면 조건이 하나 있다. 투입 에너지보다 더 많은 에너지 생산 이걸 에너지 이득 (Gain) 이라고 한다. 이 값이 1보다 커야 한다. 1보다 작다 → 실험 1보다 크다 → 발전소 그래서 등장한 ITER 이 문제를 해결하기 위해 만들어진 프로젝트 ITER 세계 최대 핵융합 실험 장치다. 유럽 한국 미국 중국 일본 전 세계가 함께 만든다. 이유는 단 하나다. 너무 어렵기 때문이다. 핵융합은 한 나라가 할 수 있는 프로젝트가 아니다 ITER의 목표 ITER의 핵심 목표는 명확하다. 투입 대비 10배 에너지 생산 즉 1 넣으면 10 나온다 이게 성공하면 핵융합은 ‘가능한 기술’에서 ‘쓸 수 있는 기술’로 바뀐다. 그럼 언제 가능할까? 여기서 현실적인 답을 해야 한다. 핵융합은 내일도 아니고 몇 년 안에도 아니다. 현재 예상은 이렇다. 2030년대 → 실험 완성 단계 2040년대 → 시범 발전소 2050년 이후 → 상용화 가능성 핵융합은 ‘곧...

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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