재미 한국과학자, 동전크기 핵전지 개발

재미 한국 과학자가 1센트짜리 동전 크기의 ‘핵전지(nuclear battery)’ 개발에 성공했다.

미국 미주리대 전기컴퓨터공학과 권재완 교수는 아주 작은 전기기계시스템에 전기를 공급할 수 있는 동전 크기의 핵전지를 개발했다고 9일 밝혔다.

연구결과는 물리학 학술지 ‘저널 오브 어플라이드 피직스 레터스(JAPL)’에 게재됐다.

전지는 전기를 저장했다가 작은 센서에서 대형 기계까지 다양한 장치에 전기를 공급하지만 강력해지고 용량이 커질수록 크기가 급격히 커지는 단점이 있다.

방사성 물질은 붕괴하면서 하전입자를 방출하는데 이를 이용하면 전기를 만들수 있다. 이 방식의 핵전지는 이미 군사 또는 우주분야에서 사용되고 있으나 크기가 아주 큰 단점이 있다. 하지만 핵전지는 동력원인 방사성 동위원소가 최고 수백년에 이르는 긴 기간에 전력을 생산할 수 있기 때문에 다양하게 응용될 수 있는 장점도 있다.

권 교수는 인터넷 과학매체 ‘사이언스데일리’에서 “방사성 동위원소를 활용해 만든 이 핵전지는 단위면적당 전력밀도가 화학전지보다 100만배 높다”면서 “사람들이 ‘핵(nuclear)’이라고 하면 아주 위험하다는 생각을 하지만 핵 동력원은 이미 심장박동 조절장치와 인공위성 등 다양한 장치에 안전하게 동력을 공급하고 있다”고 말했다.

사이언스데일리는 이 연구결과는 핵전지를 동전크기로 만들었다는 점 외에 고체 반도체 대신 액체 반도체를 이용했다는 점에서도 혁신적이라고 평가했다.

권 교수는 “방사성 물질을 사용하는 전지에서 중요한 부분 중 하나는 방사능 때문에 전기를 모으는 고체 반도체의 격자구조가 손상될 수 있다는 점”이라면서 “액체반도체를 이용함으로써 이런 위험을 최소화할 수 있을 것으로 믿는다”고 말했다.

/[e-mail]이재원기자