배터리에 원자력 에너지를 적용하는 것은 일반적으로 상상하기 어려운 일이다. 더군다나 이런 배터리를 자동차에 적용하는 일은 현실적으로 불가능에 가깝다. 보통 원자력이나 핵과 관련된 주제는 폭탄, 항공모함 또는 발전소를 연상시킨다. 하지만 중국 베이징에 본사를 둔 베타볼트(Betavolt) 사는 충전 없이 반세기 동안 자동으로 전기를 생산할 수 있는 ‘원자 에너지 배터리’를 개발했다고 주장하고 있다. 그렇다면 원자력전지란 대체 무엇이며, 얼마나 많은 전기를 생산할 수 있을까? 베타볼트에서 공개한 보도자료에 따르면 핵 또는 방사성 동위원소 배터리라고도 불리는 이 원자력 에너지 배터리는 핵 동위원소가 붕괴할 때 방출되는 에너지를 활용한다고 한다. 붕괴되는 방사성 에너지는 반도체 변환기를 사용하여 전력으로 변환된다. 회사는 이 기본 이론에 대해 독특한 접근 방식을 취했다. 베타볼트의 과학자들은 니켈-63(Ni-63)이라는 방사성 물질에서 방출되는 전자를 사용해 전기를 생성했다. 그들은 두께가 10미크론에 불과한, 즉 인간 머리카락의 5분의 1 크기인 특수 다이아몬드 반도체를 개발했다. 그런 다음 두 개의 다이아몬드 반도체 사이에 2미크론 Ni-63 시트를 배치해 전력을 생성했다는 것이다.
BV100이라는 최종 제품은 세계 최초의 핵 배터리가 될 것이라고 베타볼트는 주장했다. 동전보다 작은 장치에서 3V에 100마이크로와트를 생성한다(1와트는 백만 마이크로와트에 해당함). 매분마다 전기를 생산할 수 있으며, 하루에 8.64J, 연간 3,153J을 소모한다고 한다. 1와트의 전력을 생산할 수 있는 조금 더 큰 배터리가 2025년에 출시될 예정이다. 핵전지는 삼원리튬전지보다 에너지 밀도가 10배 더 높으며, 1g 단위로 3,300MWh를 저장할 수 있다. 50년 동안 자동으로 전기를 생산하기 때문에 플러그를 꽂는 번거로움이 전혀 없다고 회사 측은 주장한다. 그뿐만 아니라, 화재 및 방폭 기능이 있어 총격에도 견딜 수 있으며, 섭씨 120도 및 영하 60도 범위에서도 정상적으로 작동할 수 있다고 한다. 또한, 방사성 물질은 붕괴 후 안정한 구리 동위원소로 변하므로 복잡한 재활용 요구 사항이 없고 환경친화적이다. 활용 사례로는 충전이 필요 없는 스마트폰과 드론 등이 포함된다. 그러나 회사가 공개한 보도 자료는 많은 의문을 불러일으킨다. 제품에 핵 배터리를 구현하는 데 필요한 규제나 승인이 있었는지가 가장 큰 문제 중 하나일 것이다. 베타볼트는 해당 기술이 안전하다고 주장하면서도, 원자력 기술과 관련된 안전 문제가 소비자에게 어떤 영향을 미치는지 언급하지 않았다. 현재로서 이렇게 적은 양의 발전 용량 때문에 전기차에 바로 적용하는 것은 불가능해 보인다. 하지만 이 주장이 사실이라면 언젠가는 충전이 필요 없는 전기차가 현실화될 수 있을 것으로 기대된다. 더드라이브 / 조윤주 기자
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