'철파엠' 곽재식 "현대IT 떠받치는 리튬 이온 배터리, 리튬은 가볍고 플러스 전기 띠는 성질 강해"

'김영철의 파워FM'에 SF소설 쓰는 과학자 곽재식이 출연했다.

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17일(화) 방송된 SBS 파워FM '김영철의 파워FM'에서는 SF소설 쓰는 과학자 곽재식이 '과학편의점' 코너에서 청취자들의 호기심을 해결하고 재밌는 과학 이야기를 전했다.

이날 DJ 김영철이 "해외여행을 가게 된다면 지금 딱 떠오르는 나라는 어디냐?"라고 묻자 곽재식은 "저는 국내여행을 더 좋아하기 때문에 딱 떠오르는 곳은 없다. 그런데 오늘 아침 뉴스를 보면서 우크라이나에 얼른 전쟁이 끝나고 평화가 찾아와서 우크라이나의 아름다운 곳들에 한 번 가보면 좋겠다는 생각이 들었다"라고 답했다.

이어 곽재식은 '소풍 갈 땐, 주기율표'라는 주제로 원자번호 3번 원소 'Li, 리튬'에 대한 재밌는 이야기를 전했다.

곽재식이 "리튬 배터리가 없어지도록"이라며 직접 만든 주기율표 노래 중 '리튬' 부분을 부르자 김영철이 "리튬 하면 배터리가 제일 먼저 생각난다. 리튬 동전 건전지를 자세히 보면 CR2025, CR2032 등이 적혀있는데 리튬은 Li인데 왜 CR이 적혀있냐?"라고 물었고 곽재식은 "2025나 2032는 배터리 크기를 말한다. CR은 크롬을 나타낸다. 이게 리튬 전지를 만들 때 부재료로 들어간다. 동전 전지는 리튬 전지인데 리튬 전지와 리튬 이온 전지는 조금 다르다. 리튬 이온 배터리는 주로 충전·방전이 되는 2차전지, 충전할 수 있는 전지에 사용되고 리튬 배터리는 충전이 되지 않는 전지에도 쓰이고 있다"라고 답했다.

김영철이 "리튬이 10년, 20년 전만 해도 인기가 없었던 물질이었다는데 맞냐?"라고 묻자 곽재식은 "그렇다. 21세기가 되면서 리튬 이온 배터리가 출현해 온갖 전자제품에 널리 쓰이면서 인지도가 급상승하게 되었다"라고 답하고 "요즘은 미래의 전기자동차, 로봇, 스마트폰, 태양광발전, 풍력발전 등에 꼭 필요한 재료다 라고 해서 좀 과장해서 말씀하시는 분은 리튬은 미래의 하얀 석유다 라고까지 이야기하고 있다"라고 전했다.

"1817년 스웨덴의 화학자 요한 아우구스트 아르프베드손이라는 사람이 엽장석이라는 돌의 성분을 분석하다가 돌에 섞인 특이한 물질을 발견했다"라며 곽재식은 "그 물질의 성질이 칼륨, 나트륨과 비슷했다. 주기율표를 보면 리튬, 칼륨, 나트륨이 아래위로 한 줄로 적혀있는데 이건 성질이 비슷하다는 뜻이다. 처음 아르프베드손도 리튬을 발견했을 때 칼륨, 나트륨과 비슷하다고 생각했지만 뭔가 다르다는 사실을 알아냈다. 칼륨과 나트륨은 식물이나 동물에서도 종종 발견되는데 리튬은 동물이나 식물에는 없고 돌에서만 발견되는 것이다. 그래서 아르프베드손은 돌에서 특별히 보이는 원소다 해서 돌이라는 뜻의 그리스어 '리토스(Lithos)'에서 따와 '리튬'이라는 이름을 붙였다"라고 리튬의 발견과 어원에 대해 설명했다.

곽재식은 "리튬은 금속덩어리인데, 기체가 아니라 덩어리로 있을 수 있는 물질 중 세상에서 가장 가벼운 물질이라고 할 수 있다. 그래서 리튬으로 배터리를 만들면 더 가볍고 작게 만들기에 유리한 것이다. 다른 방식으로 만드는 배터리의 주원료인 수은에 비하면 리튬의 무게는 1/25 이하이고 납에 비하면 1/21 밖에 안 된다. 리튬이 굉장히 가벼운 원소이고 그래서 여러가지 전자제품을 만드는데 많은 도움이 된다고 할 수 있다"라고 말하고 리튬으로 배터리를 만들기에 좋은 또 다른 이유에 대해 "근본적으로 리튬이 플러스 전기를 띠는 성질이 강해서 빠르게 변한다는 것이다. 리튬이 플러스 전기를 띤 상태로 변한 그 모습을 리튬 이온이라고 부른다. 그걸 이용하기 때문에 리튬 이온 배터리라는 말을 쓰는 것이다"라고 덧붙였다.

이후 곽재식은 "현대 IT 전체를 떠받치고 있는 바탕이 리튬 이온 배터리다 라고 볼 수 있다. 그래서 리튬 이온 배터리를 최초로 개발한 과학자들은 2019년에 노벨상도 받았다. 일본에서 제일 먼저 리튬 이온 배터리가 대량 생산되었었는데 90년대 말에 이 리튬 이온 배터리를 일본 밖에서 최초로 대량 생산한 회사는 한국 회사다. 그래서 현재 우리나라가 배터리 강국이라는 얘기가 있는 것이다"라고 말했고, "리튬 건전지 삼키면 위험하냐?"라는 한 청취자의 질문에 곽재식은 "큰일난다. 바로 병원에 가셔야 한다. 절대 삼키면 안 된다"라고 조언했다.

'김영철의 파워FM'은 매일 오전 7시부터 9시까지 SBS 파워FM에서 방송되며, PC 및 스마트폰 애플리케이션 'SBS 고릴라'를 통해서도 들을 수 있다.

iMBC 이연실 | 화면캡쳐 보이는라디오