[스프] 가열되는 '배터리 전쟁', 미래는 어떤 배터리가 이끌어갈 것인가

배터리는 전기 에너지를 공급하는 장치이다. 이전에는 TV 리모컨이나 장난감에서 흔히 볼 수 있는 건전지가 배터리의 대명사였다. 이제는 배터리 하면 휴대폰이 떠오른다. 예전에는 벽돌만한 휴대전화를 썼었다. 단지 크다는 비유를 쓰기 위해 벽돌이라 부르는 게 아니라, 정말 모양과 크기, 무게가 벽돌과 비슷했다. 이후 기술이 발전하면서 휴대전화는 점점 작아졌고, 마침내 손 안에 쏙 들어오는 크기가 되었다. 스마트폰이 등장하며 큰 화면을 넣기 위해 약간 크기가 커지긴 했지만, 여전히 벽돌에 비해서는 자그마한 크기이다. 벽돌을 주먹만한 크기로 바꾸는 데에는 많이 기술이 사용되었다. 여기에 배터리 기술도 빠지지 않는다.

주변에서 가장 흔히 보는 배터리는 화학전지다. 두 금속의 성질 차이를 이용하는데, 금속이 이온화되는 정도가 다른 점을 활용한다. 학교에서 한 번쯤 실험해 봤거나 교과서에서 본 오렌지 전지 역시 간단한 화학전지다. 오렌지를 두 개 놓고 각기 다른 금속을 꽂는다. 그 사이에 꼬마전구를 연결하면 환하게 불이 켜진다. 배터리는 충전 가능 여부에 따라 분류되기도 한다. 충전이 불가능한 1차 전지와 달리 2차 전지는 충전이 가능하다. 생긴 건 비슷하더라도 작동 원리는 크게 다르다. 1차 전지가 단지 화학 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 것이라면, 2차 전지는 전기를 공급하면 이를 화학 에너지로 저장해 나중에 쓸 수 있게 해 주기 때문이다.
 
요즘 배터리는 자동차 때문에 더욱 관심을 받고 있다. 전기차 덕분이다. 최근 많은 주목을 받고 있지만, 전기차의 역사는 생각보다 길다. 자동차가 처음 나왔을 때부터 전기차는 있었다. 정확히는 전기차뿐 아니라 증기기관으로 움직이는 자동차, 석유를 사용하는 자동차 등 여러 동력 방식의 자동차가 경쟁했다. 전기차에 대한 기록은 200여 년 전으로 거슬러 올라간다. 물론 당시 전기차는 시제품의 성격이 강했다. 주행 속도가 느리고 주행거리도 짧았다. 사람이 제대로 타고 다닐 수 있는 전기차는 1800년대 후반에 등장한다. 미국 화학자 모리슨이 제작한 6인승 전기차는 시속 20km 가량의 속도로 주행이 가능했다. 이후 전기차는 세계 곳곳으로 퍼져나가기 시작한다.

전기차와 경쟁했던 증기차 역시 1800년대 후반 본격적으로 시장에 등장한다. 물론 17세기 증기기관이 실용화된 이후, 곧바로 증기자동차는 세상에 선을 보였다. 프랑스의 퀴뇨가 제작한 증기자동차는 역사상 처음으로 기계의 힘에 의해 주행한 자동차이다. 나폴레옹 군의 포차를 끌기 위해 개발된 증기차는 다만 대중화로 넘어오지는 못했다. 우선 당시의 증기차는 아주 무거운 보일러가 차에 얹혀 있었고, 이 때문에 운전이 꽤 힘들었다. 물도 자주 보충해야 했으며, 시동을 거는 데 오래 걸리는 등 효율성이 떨어진다는 지적이 많았다. 가솔린을 사용하는 자동차 역시 단점이 많았다. 배기가스와 소음뿐 아니라 기어를 사용하는 등 조작 또한 불편했다. 또한 시동을 걸 때마다 차 밖에서 크랭크를 돌려야만 하는 번거로움이 있었다.

당시는 자동차의 용도가 주로 단거리 이동이었다. 그렇다 보니 출퇴근이나 도시 내에서 주로 이동하던 사람들에게 전기차의 수요는 꽤 있었다. 당시 전체 차량의 3분의 1이 전기차였다고 한다. 그러나 1900년으로 들어서며 미국 포드사가 가솔린 자동차의 대량 생산 시대를 열었다. 전기차와 비교해서 절대적인 가격 경쟁력을 가지게 된 가솔린 자동차는 곧 자동차 시장의 주도권을 쥐게 된다. 결국 전기차는 시장에서 사라졌었다. 얼마 전에 재등장하기 전까지는 말이다.

전기차라 하면 '테슬라'를 떠올리기 쉬운데, 이전에도 전기가 자동차의 동력으로 주목받기 시작했었다. 간헐적으로 있던 전기차 개발 움직임은 21세기 들어 하이브리드 자동차로 본격화된다. 초기의 하이브리드는 우리나라에 출시되지 않아, 국민들의 머릿속에는 그다지 기억에 없는 편이다. 일본 회사인 토요타가 출시한 하이브리드 자동차인 '프리우스'는 기후변화를 막아야 한다는 사회적 분위기와 함께 큰 성과를 거두었다. 이후 등장한 것이 '테슬라'이다. 테슬라는 그냥 전기차가 아니라 고성능 스포츠카를 선보였다. 거기에 자율주행까지 더해서. 이제 시장은 전기차 열풍이라 할 만큼 큰 변화를 겪게 된다.


(남은 이야기는 스프에서)