전기 자동차의 보급이 늦어지는 이유는 전기 자동차 인프라와 기술적인 문제 때문입니다. 먼저 전기 자동차는 석유를 넣을 수 있는 주유소가 많지 않습니다. 회사나 아파트 지하 주차장이나 단독주택 차고에 설치해서 사용할 수 있지만 길거리에 전기 충전을 하는 곳이 많지 않습니다.
특히 한국 같이 대도시가 발달하고 대도시에 몰려 사는 나라에서는 전기 자동차를 충전할 수 있는 충전 장소를 많이 만들 수도 없습니다. 중국이나 홍콩이 전기 자동차 보급율이 정체되는 이유가 고층 아파트 같은 고층 건물이 많기 때문이라고 하죠. 고층 빌딩에 전기 자동차 충전소를 마련해 놓았지만 한 번 충전하는데 1시간 이상 걸리는 문제 때문에 동시에 많은 전기 자동차를 충전할 수 없습니다. 휘발유 자동차는 기름 넣는데 3분도 안 걸리는데 전기 자동차는 1시간 이상 걸리다 보니 주차를 해야 합니다.
전기 충전 인프라도 잘 구축되어 있지 않고 충전 시간도 오래 걸려서 셔틀 버스나 택시 같이 충전소를 갖춘 상업용 셔틀 차량만 전기 자동차가 전환되고 있는 모습입니다. 전기 자동차는 기술 발전으로 한 번 충전에 400km 이상 달릴 수 있는 자동차도 나오고 있지만 여전히 충전 시간이 꽤 깁니다.
한 때 전기 자동차 전문회사인 테슬라가 휴대폰처럼 배터리를 통째로 갈아 끼는 방식을 고민해 봤지만 현실성이 떨어지고 급속 충전 기술이 더 현실적이라고 판단해서 급속 충전 기술로 선회했습니다. 전기 자동차는 휘발유 차량처럼 바로 충전할 수 없을까요? 이게 가능하면 충전할 때 주차가 아닌 정차가 되고 이렇게 되면 전기 자동차 인프라를 쉽게 구축할 수 있습니다.
즉시 재충전이 가능한 자동차 배터리 기술
퍼듀 대학의 연구소에서 휘발유 자동차처럼 빠르게 충전하면서도 저렴하고 안전한 배터리 기술을 개발했습니다. 네덜란드 로테르담에서 열린 국제다공질체학회에서 개최한 회의에서 퍼듀 대학의 대기, 행성 과학 및 수학 교수인 'John Cushman'은 다공성 매체의 비혼화성 유체의 산화 환원 반응/무격막 전지 응용이라는 연구 결과를 발표했습니다. 이 연구 결과를 바탕으로 전기 자동차용 배터리 개발 및 상품화를 목표로 IF-battery라는 공동 설립했습니다.
기존 전기 자동차의 가장 큰 문제점은 충전 시간입니다. 바로 충전하고 떠나야 하는데 충전 시간을 미리 계산해야 합니다. 이러니 셔틀 버스 같은 셔틀 차량만 주로 전기 자동차로 대체되고 있습니다. 쉽게 생각하면 배터리를 갈아 낄 수 없는 일체형 스마트폰과 똑같습니다. 스마트폰이야 외장형 배터리를 끼고 충전할 수 있지만 전기 자동차는 그게 되지 않습니다. 천상 배터리 충전 시간을 줄어야 합니다.
John Cushman 교수가 개발 중인 IF-battery는 운전자가 전기 자동차나 하이브리드 자동차에 액체 전해질을 보충하는 방식으로 이 문제를 해결했습니다. 휘발유처럼 액체 전해질을 넣으면 다 사용된 배터리를 다시 활성화 시킬 수 있는 에너지 저장 시스템을 개발 중에 있습니다.
또한, 액체 전해질은 물이나 에탄올 또는 메탄올 용액을 사용합니다. 다 사용된 액체 전해질은 회수한 후에 태양광 발전이나 풍력 발전 등으로 재충전한 후 다시 여러번 재사용할 수 있습니다.
휘발유와 같은 액체이기 때문에 기존 주유소를 그대로 활용할 수 있고 철도로 운송도 가능합니다. 이게 상용화 되면 기존 휘발유 인프라를 활용할 수 있기 때문에 전기 자동차 인프라를 따로 구축할 필요도 없습니다.
이 IF-battery는 비용도 싸고 배터리 수명도 긴 최초의 액체 배터리입니다. 기존의 배터리들은 전해질막이 있지만 이 IF-battery는 전해질막이 없어서 재충전의 제한도 없고 배터리 화재의 위험도 없습니다. 안정성에다 가격도 싸고 액체 전해질만 충전하면 바로 사용할 수 있는 이 새로운 배터리 기술은 자동차 배터리를 넘어 많은 모바일 기기에도 적용이 가능할 것으로 보입니다.
어서 빨리 IF-battery가 상용화 되었으면 좋겠네요.
