전기車 본체를 배터리로 만든다?

스웨덴 샬머스(chalmers) 공대 연구팀이 탄소섬유를 단순한 고강도 소재로만 쓰는 게 아니라 배터리 전극에도 활용 가능하다는 연구 결과를 발표했다. 재미있는 건 예를 들자면 전기 자동차나 항공기 본체에 탄소섬유를 사용하는 동시에 배터리로도 사용할 수 있는 가능성이 제시되어 있다는 것이다.

전기 자동차가 항속거리, 그러니까 연속 주행 거리를 늘리려면 당연히 대용량 배터리가 필요하다. 문제는 탑재 공간이 제한되어 있고 무턱대고 배터리만 잔뜩 실었다간 무게도 문제가 된다는 것. 연구팀은 차체는 단순한 구조 역할 외에 배터리로도 작동할 수 있게 될 것이라고 밝히고 있다.

자동차 본체에 이용한 카본 소재를 배터리화하려면 탄소섬유 크기와 구조를 최적화하고 에너지 저장에 필요한 전기 화학 특성과 강성 사이의 균형을 개선해야 한다. 연구팀은 아직 시중에 판매되지 않는 다양한 탄소섬유의 미세 구조를 연구했고 결정이 작으면서 배향이 갖춰지지 않은 탄소섬유 소재가 강성은 다소 낮아지지만 좋은 전기적 성질을 갖는다는 사실을 발견했다고 한다.

연구팀은 강성이 조금 줄어들더라도 자동차 등에서 사용하는 데에는 문제될 수준이 아니라면서 현재 시중에서 판매되는 건 항공기에 사용될 만큼 강성이 높고 값비싼 탄소섬유 복합재가 대부분인 만큼 탄소섬유 제조사 입장에서도 소재 용도를 확대할 가능성을 기대할 수 있다고 밝히고 있다. 또 탄소섬유를 운동 에너지를 감지하는 센서와 케이블 대신 도체로 이용하면 자동차 무게를 최대 50%나 줄일 수 있다고 덧붙였다.

다만 탄소섬유라는 소재 자체는 고가라는 단점이 있다. 경주용 자동차와 첨단 기술 분야에선 잘 사용되고 있지만 비용보다 기능, 성능을 우선시하는 상황인 것. 이번 연구 성과는 실제로 전기 자동차 등에 실용화하려면 먼저 탄소섬유 소재 자체의 제조 비용을 대폭 낮출 필요가 있다고 할 수 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.