[베터리] 충전없이 50년사용가능한 탄화규소 베타전지
탄화규소(SiC) 베타전지 는 충전이나 배터리 교체 없이 50년 이상 스스로 전기를 만들어 내는 ‘자가발전 배터리’입니다. 작동 원리부터 차세대 소재의 핵심, 주로 쓰이는 곳까지 알아보기 쉽게 정리해 드릴게요. 1. 작동 원리: ‘밤에도 켜지는 태양전지’ 우리가 잘 아는 태양전지 는 햇빛을 받아 전기를 만듭니다. 베타전지 도 원리는 거의 똑같은데, 햇빛 대신 방사성동위원소에서 자연스럽게 방출되는 전자(베타선)를 이용합니다. 방사성 물질(예: 니켈-63)이 전자를 계속 내뿜습니다. 반도체가 이 전자를 흡수해서 전기 에너지로 바꿉니다. 방사성 물질의 수명이 매우 길어 충전하지 않아도 수십 년 동안 쉬지 않고 전기가 흘러나옵니다 . 2. 왜 ‘탄화규소(SiC)’를 쓸까? 기존에는 일반적인 실리콘(Si) 반도체 를 사용하려 했습니다. 하지만 방사선을 계속 맞다 보면 반도체 자체가 손상되어 수명이 짧아지는 문제가 있었습니다. 탄화규소(SiC)는 기존 실리콘보다 열과 방사선에 훨씬 강한 차세대 반도체 소재 입니다. 강한 방사선을 오래 맞아도 손상되지 않고 버티기 때문에, 전지의 수명을 50년 이상으로 끌어올릴 수 있었습니다. 3. 안전할까? '방사성 물질'이라는 단어 때문에 걱정될 수 있지만, 베타선은 종이 한 장이나 매우 얇은 금속막도 통과하지 못할 정도로 침투력이 낮습니다 . 외부로 방사능이 유출될 위험이 적어 안전하게 봉인해 사용할 수 있습니다. 4. 스마트폰 배터리도 바뀔 수 있을까? 아쉽게도 당장 스마트폰이나 전기차 배터리를 대체하긴 어렵습니다. 베타전지는 폭발적인 큰 힘(고전력)을 내는 배터리가 아니라, 아주 적은 전력을 아주 오랫동안 끊김 없이 공급하는 배터리 이기 때문입니다. 5. 어디에 쓰일까? 한 번 설치하면 사람이 들어가거나 배터리를 교체하기 힘든 극단적인 환경 에서 진가를 발휘합니다. 우주·지하·심해 탐사선 및 센서: 햇빛이 전혀 안 들고 사람이 갈 수 없는 곳 체내 삽입형 의료기기: 인공심장 박동기 등 (배터...