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물 뿌리면 전기가…일회용 종이 전지

환경에 미치는 영향을 최소화할 것으로 기대되는 종이 전지가 고안됐다. 소금을 반죽한 종이를 물로 적시면 소금이 녹아 전해질로 작용하는 구조다.

종이 전지는 단변 1cm 정도인 직사각형 종이에 3종류 잉크가 인쇄되어 있다. 종이 전체에 소금이 반죽되어 있고 한쪽 짧은 변에는 왁스가 칠해져 있다. 또 양극이 되는 흑연편을 포함하는 잉크가 평평한 종이 한 면에, 음극이 되는 아연 분말을 포함한 잉크가 종이 다른 편면에 인쇄되고 카본 블랙이나 흑연편을 포함한 다른 잉크가 양면에 인쇄됐다.

여기에 물을 가하면 전자가 방출되어 산화 환원 반응에 의해 전류가 발생한다는 것이다. 연구팀이 종이 전지 효과를 시험하기 위해 종이 전지 1개에 몇 방울 물을 가하자 20초 이내에 전지가 작동하고 종이가 마를 때까지 1.2V 전압을 안정적으로 발생시킬 수 있었다고 한다.

1,2V라고 하면 니켈수소 전지와 같지만 이 계측에서 종이 전지는 기기에 접속되어 있지 않았기 때문에 기기에 연결했을 때 같은 전압이 될지는 불명확하다. 다만 종이 전지를 2개 연결하면 액정 디스플레이를 부착한 알람시계를 움직일 수 있었다고 한다.

종이 전지는 1시간 정도면 성능이 크게 저하되지만 여기에 물을 더 가하면 0.5V 전압을 1시간 이상 발생시킬 수 있었다고 한다. 종이 전지가 기존 건전지를 대체하는 건 아니지만 연구팀은 이 전지가 센서 등에 통합되어 유해 전지를 대신하는 지속 가능한 대체 수단이 미래에 될 걸 상정하고 있다.

연구팀은 기기 성능은 많은 용도에 적합할 것이라며 앞으로 생산 규모를 확대하고 많은 시스템에 배터리를 통합하는 게 주요 과제라고 밝히고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

정용환 기자

대기업을 다니다 기술에 눈을 떠 글쟁이로 전향한 빵덕후. 새로운 기술과 스타트업을 만나는 즐거움을 독자들과 함께 나누고 싶습니다.

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