한번 쓰고 버리는 리튬 일차전지...대체제는 없나?

리튬 일차전지, 통신장비·소형 가전에 주로 사용
리튬, 에너지밀도 높고 가벼워 전지 개발에 활용
리튬 이차전지, 용량 감소 없이 충·방전 가능
탈 리튬 대체 전지 개발 중…당장 상용화 어려

[앵커]
이번 리튬전지 공장 화재 사건으로 일차전지, 이차전지에 대한 이야기가 계속해서 나오고 있는데요.

리튬 일차전지와 이차전지 차이점은 무엇인지, 리튬을 대체할 대체제는 없는 건지 임늘솔 기자가 알아봤습니다.

[기자]
일차전지는 한 번 쓰고 버리는 전지로, 흔히 가정에서 쓰는 건전지가 대표적입니다.

알칼리 건전지와 니켈-카드뮴 전지, 아연-탄소 전지 등이 있는데, 리튬 일차전지는 수명이 길어 최근 원통형 알칼리 전지를 대체하고 있습니다.

에너지 효율이 높은 리튬 일차전지는 스마트그리드 계량기나 통신장비, 카메라와 같은 소형가전, 전자태그 장치 등에 주로 쓰입니다.

문제는 리튬 자체가 수분에 취약한 데, 물방울 하나만 떨어져도 불이 붙을 정도라는 겁니다.

[윤영수 / 고려대 융합에너지공학과 교수 : 리튬이 물에 닿으면 급격한 발열반응으로 인해 반응과 함께 주변 온도가 뜨거워지고 수소가스가 발생하게 됩니다.]

만약 발생 된 수소가스가 폭발하게 되면 폭발의 위험성이 배가됩니다.

이러한 위험성에도 불구하고 전지 개발에 주로 리튬이 활용되는 이유는 높은 에너지밀도 때문입니다.

같은 부피, 질량 안에 많은 에너지가 들어가는 데다가 가벼워서 전지로 만들었을 때 휴대성까지 올라갑니다.

일차전지로 만들었을 때는 가볍고 1회 사용 시간이 길어지는 장점이 있고, 이차전지로 만들면 배터리용량 감소 없이 고속 충·방전까지 가능합니다.

[문장혁 / 중앙대 에너지시스템공학부 교수 : 리튬 전지를 사용하는 이유는 다른 전지 대비 전압이 상대적으로 높아서 높은 에너지 용량을 제공해줍니다.]

예를 들어서 기존 전지는 1.5V라고 하면 리튬 전지는 보다 더 높은 3.7V 정도 전압을 전달해주기 때문에 리튬 전지를 많이 사용합니다.

국내는 물론 전 세계 과학자들은 탈 리튬을 위한 대체 전지 개발에 힘쓰고 있습니다.

대체제로 이차전지에 해당하는 나트륨-이온 전지, 아연-공기전지, 바나듐 레독스 플로우 전지 등이 있지만, 에너지밀도나 가격 등의 문제로 산업현장에서 당장 선택받기는 쉽지 않을 거라는 게 전문가들의 의견입니다.

YTN사이언스 임늘솔 입니다.

영상편집: 김영환
디자인: 백승민


YTN 임늘솔 (sonamu@ytn.co.kr)