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지금 당신의 가방 속에는 어떤 전자기기가 있을까? 업무를 위한 노트북, 스마트폰, 휴대용 카메라, 무선헤드셋 등 그 종류는 셀 수 없을 만큼 많아졌지만 이들은 모두 필수품을 하나씩 가지고 있다. 언제 어디서나 사용할 수 있게 만들어주는 배터리(Battery)가 바로 그것! 오늘은 이 배터리에 숨겨진 여러 가지 궁금증에 대해 이야기해보자 한다. 

배터리를 가장 손실 없이 보관할 수 있는 방법?
사용한지 약 2~3년 이상 된 노트북이나 전자기기를 써보면 채 10분도 되지 않아 배터리가 모두 소진되는 난감한 상황에 빠질 때가 많다. 하지만 조금만 신경을 쓰고 관리한다면 이런 난감한 상황에서 조금은 해방될 수 있을 것이다. 흔히 배터리를 쓰지 않을 때에는 100퍼센트로 충전한 뒤 보관한다. 하지만 이는 배터리의 수명에 아주 좋지 않은 역할을 한다는 사실! 배터리 내부의 이온들이 내부의 불순물들과 결합하며 산화하는 반응이 증가하기 때문이다. 이 때문에 나중에 사용가능한 이온의 양이 감소하고 내부 불순물에 의한 저항이 증가하여 사용시간이 줄어들고 배터리의 발열도 증가한다. 25도씨의 평균적인 실내온도에서 40%정도 충전된 배터리는 1년간 약 4%의 배터리 효율이 줄어들었지만, 100퍼센트를 충전한 배터리의 경우 20% 이상 배터리효율이 감소했다.

흔히 쓰던 알카라인배터리. 여러번 사용이 불가능하기 때문에 요즘은 보기 힘들다.(출처http://www.flickr.com/photos/50778283@N00/256401902/)

보관 온도 역시 큰 영향을 미친다. 100퍼센트를 충전한 배터리를 0도씨에서 보관할 경우 1년간 6퍼센트 정도의 배터리 열화가 생기지만, 40도에서 보관할 경우 약 35퍼센트가 감소하며, 60도씨의 뜨거운 온도에서는 3달도 안되어 60퍼센트 이상 효율이 감소한다. 그렇다면 최적의 배터리 보관방법은 무엇일까? 가능한 한 시원하고 건조한 곳에서(습도 역시 전지의 저항력을 증가시킨다.) 절반 정도만 배터리를 충전한 뒤 보관하는 것이다. 

보통 많이 사용하는 리튬폴리머 전지의 모습. 얇고 기계의 모양에 따라 변형이 가능하기에 대부분의 기계에서 이런 배터리를 사용한다.(사진출처:http://www.flickr.com/photos/adafruit/4747389077)



전기자동차에 쓰이는 가장 중요한 기술도 바로 이 배터리 관리기술이다. 자동차 배터리처럼 하나의 큰 통이 아니라 효율을 위해 수백개의 배터리를 직-병렬연결한다.(출처:http://www.flickr.com/photos/mrdavisdc/2465045912)


배터리 사용에 잘못된 상식들, 스마트하게 알아보자!

Q. 노트북이나 휴대폰 배터리, 방전될 때까지 다 쓰고 다시 충전해야하나?
- 메모리 효과(Memory effect)라는 말을 많은 곳에서 하고 있으며, 또 들어본 적이 있을 것이다. 배터리를 방전할 때까지 쓰지 않고 계속 중간에 다시 충전해서 쓰면 배터리의 사용량이 줄어든다는 이야기다. 결론적으로는 말하자면 이것은 거짓말이다. 배터리는 가만히 놔두더라도 자연적으로 사용량이 감소하며 많이 사용할수록 배터리 속 이온의 감소 때문에 배터리 효율이 감소하기 때문이다. 오히려 배터리가 0퍼센트로 완전히 방전된 경우, 또 이때 오래 배터리가 방치된 경우 배터리 수명에 더 큰 문제가 된다. 산화된 물질들이 나중에 다시 충전을 해도 원상태로 돌아오지 않게 되기 때문이다. 즉 충전지의 성능이 급격하게 떨어지게 된다. 배터리가 방전될 기미가 보일 때 충전기가 보이면 조금이라도 충전하는 습관을 가지면 더 스마트하게 배터리를 이용할 수 있다. 배터리 급속충전은 빠르게 충전이 되긴 하지만 충전이 끝난 뒤 계속 전기가 유입되는 오버차지(overcharge) 현상이 생겨 물질들의 불순물 생성을 증가시킬 수 있기 때문에 가급적이면 사용하지 않는 것이 좋다.

스마트한 시대, 당신의 가방속에는 배터리를 사용하는 물건이 얼마나 있나요?(출처: http://www.flickr.com/photos/mikemcilveen/5430259719/)


Q. 배터리, 여러 개를 사서 계속 돌려쓰면 좋지 않나요?
- 장기간 여행을 갈 경우 하나씩 더 챙기는 휴대용 배터리. 하지만 우리가 배터리를 충전만 해놓고 쓰지 않아도 수명은 계속 줄어든다. 이는 제조일로부터 수명이 계속 줄어드는 것이 화학적 물질인 배터리의 특징이기 때문인데, 먼 여행을 가서 충전을 할 수 없는 상황이라면 추가배터리를 챙기는 것이 좋지만, 일상생활에서는 작은 충전기를 함께 가지고 다니며 충전하고, 배터리 수명이 줄어들었을 경우 새 배터리를 사서 사용하는 것이 이익이다. 

 

Q. 충전이 다 된 노트북이나 배터리, 어댑터를 빼고 사용해야 하나?
- 과거 수동 충전기, 즉 배터리 충전이 자동적으로 끝나지 않아서 사람이 직접 빼야 했을 때의 이야기다. 현재는 거의 모든 기기에 과충전 방지회로(충전이 다 되었을 경우 자동적으로 전원을 차단시켜주는 장치)가 들어 있기 때문에 배터리의 수명에 큰 문제가 되지는 않는다. 하지만 어댑터를 꽂고 계속 기계를 사용할 경우 발생하는 열은 위에서 언급했듯이 100퍼센트 충전 상태와 만났을 때 배터리의 열화를 급격하게 증가시킨다. 이때 최대한 기계를 시원하게 해준다면 금상첨화!

대부분 배터리의 잘못된 상식은 배터리의 사용시간이 기계를 처음 샀을 때보다 자연적으로 계속 줄어들기 때문에 발생한다. 사람이나 동물처럼 배터리도 시간이 갈수록 늙고, 조금씩 사용가능 시간도 줄어든다. 스마트한 시대의 동반자 배터리. 조금 더 그와 친해지고 잘 관리해준다면 조금 더 오래 우리와 일을 할 수 있고 즐거움을 제공해 줄 것이다.   

글 | 국가과학기술위원회 블로그 기자 김 일 환

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