플라스틱 배터리 나온다/미 홉킨스대 박막형 3V짜리 제품화

◎납·카드뮴 전지보다 환경친화적

노트북 컴퓨터를 써본 사람은 배터리가 얼마나 무거운지를 실감할 수 있다.가벼운 플라스틱 배터리가 개발돼 관심을 끌고 있다.

미국 과학월간지 사이언티픽 아메리칸 최신호는 미국 존스 홉킨스 대학 응용물리 연구실팀이 미국 공군의 지원 아래 1시간동안 쌍방향 무선통신을 할 수 있는 용량의 플라스틱 배터리를 개발,시연을 눈앞에 두고 있다고 전했다.

이에 따르면 100% 플라스틱 배터리는 기술적 난제가 많아 불과 몇년 전까지만 해도 실현 불가능한 것으로 여겨져 왔다.무엇보다 플라스틱은 대표적인 절연체.이 문제는 고분자 소재에 도포제를 결합시킴으로써 일찌기 해결됐다.도포제는 충전할 수 있는 여분의 전자를 공급하거나 반대로 분자에게 전자를 받아들일수 있는 자리를 만들어 플라스틱을 전도체로 바꾼다.폴리피롤이라 불리는 이 화합물은 현재 금속과 혼합된 상용 전지에 쓰이고 있다.

하지만 100% 순수 폴리피롤 전지는 전압을 유용한 만큼 올려주지는 못한다.

최근 존스 홉킨스대 팀은 몇번이고 재충전해쓸 수 있는 박막형 전지로서 전압이 3볼트에 이르는 유용한 제품 생산에 성공했다.이들이 전극으로 사용한 것은 플로르페닐티오펜이라는 플라스틱 혼합물로 붕소화합물이 양극을 연결해 주고 있다.이 전지는 리튬전지보다는 적지만 납­산 전지 혹은 니켈­카드뮴전지보다는 그램당 훨씬 많은 전기에너지를 저장할 수 있는 것으로 나타났다.

더욱이 이 전지는 납이나 카드뮴,리튬을 함유한 전지보다 훨씬 안전하며 환경친화적이라는 것이 연구팀의 주장이다.플라스틱전지의 또다른 잇점은 유연성이다.어떻게 생긴 공간이라도 잘 맞게 만들수 있다는 것을 의미한다.

연구팀은 1차 시범 연구로 등산객들을 위한 지구측위시스템(GPS)수신기에 이 전지를 실용화할 계획이다.1988년에는 인공위성에 패널 전지를 실험할 계획.또한 한 햄버거 체인업체의 요구한 「말하는 종이 백」을 제작하기 위해 이 전지를 종이 낱장 모양으로 만들 것도 협의중이다.

플라스틱 전지는 밀폐가 잘 돼야 하고 적정 충전을 위한 특수 전자장치가 요구되는 등 단점도 있다.금속 성분이 없기때문에 X­레이 투시기를 그냥 지나쳐 폭탄등 범죄 도구를 단속할 수 없게 된다는 점도 문제다.

연구팀은 플라스틱전지의 성공을 장담한다.이미 이번 플루오르페닐티오펜보다 10배 이상의 전력을 저장할 수 있는 신소재 전극을 개발,초기 실험에 착수한 상태.앞으로 적절한 응용분야만 찾는다면 플라스틱 전지는 돈방석이 될지도 모른다.연구팀은 올 여름,모든 형태의 고분자 전지를 특허 등록할 수 있을 것으로 기대하고 있다.