[과학 이야기] 미주 한인 과학자, 동전크기 핵전지 개발

미주 한인 과학자가 1센트짜리 동전 크기의 '핵전지(nuclear battery)'를 개발했다.

미주리대 전기컴퓨터공학과 권재완 교수는 물리학 학술지 '저널 오브 어플라이드 피직스 레터스(JAPL)'에서 다양한 마이크로/나노전기기계시스템(M/NEMS)에 전기를 공급할 수 있는 동전 크기의 핵전지를 개발했다고 9일 밝혔다.

전지는 전기를 저장해 작은 센서에서 대형 기계까지 다양한 장치에 전기를 공급하지만 강력하고 용량이 커질수록 크기가 급격히 커지는 단점이 있다. 이 때문에 더 작고 더 강력한 전지를 만드는 것은 항상 관련 분야의 과제가 돼왔다.

권 교수는 인터넷 과학매체 '사이언스데일리'에서 방사성 동위원소를 활용해 만든 이 핵전지는 단위면적당 전력밀도가 화학전지보다 100만배 높다고 밝혔다.

방사성 물질은 붕괴하면서 하전입자를 방출하는데 이를 이용하면 전기를 만들 수 있다. 이 방식의 핵전지는 이미 군사 또는 우주분야에서 사용되고 있으나 크기가 아주 큰 단점이 있다.

하지만 핵전지는 동력원인 방사성 동위원소가 최고 수백년에 이르는 긴 기간에 전력을 생산할 수 있기 때문에 다양하게 응용될 수 있는 장점이 있다.

권 교수는 안전성에 대해 "사람들이 '핵(nuclear)'이라고 하면 아주 위험하다는 생각을 하지만 핵 동력원은 이미 심장박동 조절장치와 인공위성 등 다양한 장치에 안전하게 동력을 공급하고 있다"며 안전하다고 강조했다.

사이언스데일리는 또 이 연구결과는 핵전지를 동전크기로 만들었다는 점 외에도 고체 반도체 대신 액체 반도체를 이용했다는 점에서도 혁신적이라고 평가했다.