랍스터·게 등껍질의 놀라운 변신…"성능 좋은 '배터리' 제조 가능"

'키틴' 성분, 재생 가능한 배터리 전해질 만들어
인화성 없고, 토양에서 단 5개월 만에 분해돼

사진=게티이미지뱅크

랍스터나 게 등 갑각류의 등껍질에 포함된 '키틴(chitin)' 성분으로 성능 좋은 배터리 전해질을 만들 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

1일(현지시간) 영국 일간 가디언은 미국 메릴랜드대 재료 혁신센터 연구진이 키틴으로 전해질을 만들어 배터리에 적용한 결과, 400시간에 해당하는 1000번의 충전 사이클에도 99.7%의 에너지 효율을 유지했다는 논문을 발표했다고 보도했다.

보도에 따르면 연구진은 초산 첨가 등의 화학적 처리를 통해 갑각류 껍질 구성 물질인 키틴에서 전해질로 쓸 수 있는 단단할 겔막을 추출했고, 여기에 아연을 결합해 재생 가능한 배터리를 만들어냈다.

절해질은 전하를 운반하는 이온이 배터리의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝 사이를 이동하며 배터리를 충전시킬 수 있도록 돕는 배터리 내부의 액체나 겔을 말한다.

연구팀은 "실험용 배터리가 성능에는 큰 영향을 미치지 않으면서도 빠르게 충전되고 방전됐다"면서 "배터리가 높은 전류 밀도에서 작용하는 것은 쉬운 일이 아니다. 이런 성능은 키토산 기반 물질의 장점을 보여준다"고 말했다.

또 "키토산 기반 배터리는 인화성이 없고, 토양에서 단 5개월 만에 분해되는 것으로 나타났다. 분해 후 남는 아연은 재활용 가능하다"고 강조했다.

현재 널리 쓰이는 배터리 대부분은 리튬 이온과 같은 화학물질을 포함하고 있고, 이 물질이 자연 분해되려면 수백 년에서 수천 년이 걸리는 것과 큰 차이가 있다.

이번 연구 결과와 관련 전문가들은 키토산 기반 배터리의 상용화가 유망하다고 분석했다. 환경을 존중하고, 저렴하고, 용량이 높은 배터리는 다가오는 몇 년간 반드시 개발해야 하는 제품 중 하나라는 설명이다.

이보배 한경닷컴 객원기자 newsinfo@hankyung.com