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미국 스타트업 NDB, 충전 필요 없는 '방사성 배터리' 개발

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미국 스타트업 NDB, 충전 필요 없는 '방사성 배터리' 개발

미국 스타트업 나노다이아몬드배터리(DNB)가 개발한 방사성 배터리. 충전이 필요 없는 게 특징이다.
미국 스타트업 나노다이아몬드배터리(DNB)가 개발한 방사성 배터리. 충전이 필요 없는 게 특징이다.
2차 전지는 모든 전자 기기에 들어가는 필수품이다. 하지만 유용한 가치를 지니려면 반드시 사전에 충전을 해야 한다. 유용성을 제약하는 요소다. 그런데 미국 스타트업 나노다이아몬드배터리(NDB)가 혁신을 통해 이런 단점을 해결했다고 주장하고 있어 이목을 끈다.

◇ NDB 혁신의 핵심은 기술력


NDB는 스마트폰부터 우주선까지 모든 것에 사용하기에 적합한 안전성을 갖춘 새로운 종류의 배터리를 개발했다고 주장했다. 더욱이 충전할 필요가 전혀 없다고 강조한다.

기본 아이디어는 방사성 물질이 방사선과 열에너지를 방출한다는 데 착안했다. 원자력 발전소에서 나온 폐기물인 방사성 흑연을 다결정 다이아몬드의 극도로 얇은 막 사이에 끼운다. 나노다이아몬드 층은 방사선 누출을 막고 방사성 동위 원소의 열에너지를 흡수해 신속하게 전달한다. 그런 다음 열에너지는 '내부 환기구'에 의해 관리되고, 열에너지를 전류 생성에 사용한다는 가설이다.

이 배터리는 작동 중에 탄소를 배출하지 않으며, 기술적으로는 배터리지만 내부에 꾸준하게 전기 흐름을 만들어내기에 장기간 사용할 수 있는 자가 충전 배터리가 된다.

◇ 실현가능성은 있는가?


테크 크런치(Tech Crunch)에 따르면 이미 지난 해 미국의 3대 핵무기 연구소인 로렌스 리버모어 국립 연구소에서 이 기술에 대한 개념 증명 실험을 성공적으로 마쳤다. "로렌스 리버모어 국립 연구소와 영국 케임브리지 대학의 카번디시 연구소에서 두 개의 배터리가 40% 전력 효율을 유지하는 것으로 나타났는데 이는 표준 상용 다이아몬드 배터리의 전력 효율 15%에 비해 크게 개선된 것"이라고 평가했다.

일반적으로 다이아몬드 배터리는 방사성 폐기물을 원료로 해 자가 충전이 가능하지만 수명이 긴 반면 전력 효율이 낮은 것이 문제로 지적되어 왔다. 그런데 NDB가 이 문제를 극복한 것이다.

항공기, 전기차, 기차를 포함해 스마트폰, 웨어러블, 소형 산업용 센서에 이르기까지 배터리를 소비하는 거의 모든 제품에 공급할 수 있다고 한다. 이 기술이 상업적으로 충분히 실용성을 가졌다는 결론을 내림에 따라 NDB는 방사성 배터리 기술이 실제 상용화할 수 있는지를 실험하기 위해 이름을 밝히지 않은 대형 원자력 연료업체, 항공우주 방산 업체와 계약을 체결하고 시제품 생산에 돌입한 것으로 알려졌다.
당초 2020년 말까지 상용 배터리 출시를 위해 배터리 시제품을 제작할 것이라고 했는데 그동안 코로나 발병 등으로 늦어지고 있다는 후문이다.

◇ 투자에 우려는 없는가?


새로운 기술 기업에 대한 투자는 항상 위험이 뒤따른다. 상업화 하는데 많은 난관이 아직도 도사리고 있다. 월가 전문가들은 지금은 투자할 때가 아니라고 본다. 시제품이 나오고 방사선 유출에 따른 건강상 문제가 없는지, 지속 가능한지 등 이론적 검토에서 더 나아가 시제품을 만들고 각종 상황에서 사용하면서 검증을 거쳐야 한다. 이런 과정을 거쳐 문제가 없음을 확인한 후 투자를 해도 늦지 않다는 것이 대체적인 의견이다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com