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미래 산업의 유망주 2차 전지 목록

조회 : 3622 | 2011-04-12


2011년 2차 전지 산업에서 20년 동안 굳건히 1위 자리를 지켜 오던 일본을 한국이 추월할 것이라는 전망이 나왔습니다. 일본 IT 전문 시장 전망 기관인 IIT는 “20년 동안 일본이 지켜 왔던 중소형 2차 전지 시장 1위가 한국으로 바뀔 것이다. 올해 시장 점유율을 한국은 38.5%, 일본은 38.4%를 차지할 것이다.”라고 발표했습니다. 실제로 올 3월까지의 상황을 보면 한국의 2차 전지 출시는 늘어난 반면 일본 기업들은 줄었습니다. 거기다 4월 6일 LG 화학이 충북 오창에 세계 최대 규모의 전기 자동차용 2차 전지 생산 공장을 완공하여 2차 전지 산업에 박차를 더 가하고 있습니다.
현재 2차 전지의 세계 시장은 한국과 일본이 대결하고 있는 양상을 보이고 있습니다. 한국은 일본보다 10년이나 늦게 전지 시장에 뛰어들었음에도 불구하고 차세대 2차 전지의 주도권은 한국이 잡았다고 볼 수 있는 상황까지 이르렀습니다. 하지만 2차 전지를 만드는데 필요한 소재는 아직 일본과 큰 차이가 나고, 소재들은 거의 일본에서 수입하고 있는 것도 사실입니다.
‘미래의 유전’이라고 불리고 녹색 성장에서 그 역할이 큰 2차 전지에 대해서 알아보도록 하겠습니다.




*알아보기*
- 전지를 소개합니다
- 2차 전지를 소개합니다
- 2차 전지의 용도





*관련단원*
초등학교 6학년 2학기 과학 에너지



전지를 소개합니다
휴대 전화의 배터리나 자명종, 장난감 등에 넣는 전지는 우리가 일상적으로 사용하는 물건들이 작동할 수 있는 에너지원입니다.
전지가 이렇게 물건들의 작동 에너지가 될 수 있는 이유는 무엇일까요? 그것은 전지가 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치이기 때문입니다. 화학 에너지가 전기 에너지로 변환되면서 전지에 전류가 흐르게 됩니다. 이 전류로 물건들이 작동하는 것입니다. 전류가 어떻게 발생하는지 좀더 자세히 이야기해 보겠습니다. 전지에는 양극과 음극이 있습니다. 일반적으로 우리가 사용하는 원기둥 모양의 건전지에는 볼록한 꼭지 같은 것이 튀어 나온 부분이 양극이고 평평한 부분이 음극입니다. 양극에서는 전자를 만들고 음극에서는 전자를 사용합니다. 이렇게 전자가 만들어지고 사용되는 과정에서 전류가 발생하는 것입니다.
전지는 이탈리아의 볼타라는 사람에 의해서 1794년에 처음으로 등장했습니다. 그때로부터210여 년이 지난 지금, 1차 전지, 2차 전지, 연료 전지, 태양 전지처럼 다양한 전지들이 만들어 졌습니다.
현재의 다양한 전지들은 크게 화학 전지와 물리 전지로 양분할 수 있습니다. 그리고 이번 주제인2차 전지는 화학 전지에 속합니다. 1차 전지와 연료 전지도 2차 전지와 마찬가지로 화학 전지에 속합니다.


볼타전지 (www.wikipedia.org (cc) by GuidoB)










2차 전지를 소개합니다.
우리가 흔히 문방구나 편의점에서 사서 손전등 같은 물품에 넣어 사용하는 건전지는 전지 속의 에너지가 소진되면 버립니다. 이렇게 한 번 쓰고 버리는 전지를 1차 전지라고 합니다. 망간 전지나 알칼리 망간 전지 등이 1차 전지에 속합니다.

2차 전지는 축전지, 충전식 전지라고 부르기도 합니다. 명칭에서 알 수 있듯이 충전하여 전기를 저장해서 반복적으로 사용할 수 있는 전지가 2차 전지입니다.
2차 전지 중에는 사용하지 않고 그냥 두면 시간이 흐르면서 모아 두었던 전기가 천천히 방전되는 것이 있습니다. 따라서 장기간 사용하지 않던 2차 전지를 다시 사용하려면 없어진 전기를 모으기 위해 다시 충전해야 합니다.

2차 전지에도 다양한 종류가 있습니다. 그 중에서 지금 많이 사용하고 있는 2차 전지는 납 축전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지입니다. 이중에서 리튬 이온 전지가 가볍고 효율이 높습니다.


충전기 (www.wikipedia.org)









자동차에 사용되는 납축전지(위-왼쪽/ www.wikipedia.org), 니켈 카드뮴 전지(위-오른쪽/ (cc) by Boffy)
휴대전화용 리튬 이온 전지와 랩탑 컴퓨터용 리튬 이온 전지((cc) by kristoferb)




2차 전지의 용도
지금까지는 휴대 전화나, 노트북, 컴퓨터, PCA 등에 사용하는 소형 2차 전지가 대세였습니다. 하지만 2차 전지의 쓰임새가 날로 다양해지고 있고 특히 최근에는 중대형 2차 전지가 사용되기 시작했습니다.
2차 전지의 용도는 크게 3가지로 볼 수 있습니다.
첫 번째 용도는 위에서 말한 휴대 전화, MP3와 같은 휴대 기기용 2차 전지입니다. 이 용도가 2차 전지의 가장 대표적인 용도입니다.
두 번째 용도는 하이브리드 자동차나 전기 자동차용 2차 전지입니다. 자동차에 사용하는 2차 전지는 에너지를 공급해 주는 역할 외에도 자동차의 성능과 가격에 미치는 영향이 큽니다.
세 번째 용도는 대용량 전력 저장 장치로서 2차 전지입니다. 풍력과 태양광 발전 등으로 생산한 전력을 2차 전지에 저장하는 것입니다.








휴대전화(왼쪽/(cc) by avlxyz), 하이브리드 자동차(가운데/ www.wikipedia.org),
풍력발전기(오른쪽/ www.wikipedia.org)




미래 산업의 차세대 유망주 2차 전지
2차 전지가 왜 미래 산업의 차세대 유망주로 주목 받고 있을까요?
녹색 성장이란 말을 많이 들어 보았을 텐데요, 우리가 살고 있는 지구 환경과 자원 고갈에 대비하는 녹색 성장은 중요합니다. 그러한 녹색 성장에 2차 전지가 큰 역할을 할 수 있습니다.
앞에서 말했듯이 2차 전지는 한 번 쓰고 버리는 것이 아니라 충전해서 계속 사용할 수 있는 것이기 때문입니다. 또 2차 전지가 전기 자동차의 에너지원으로 사용되는데, 전기 자동차는 일종의 친환경 산업입니다. 2차 전지가 지금보다 더 좋아져서 전기 자동차를 좀더 효율적으로 만들 수 있다면 자동차 산업뿐만 아니라 정유 산업 등에 큰 변화를 가져올 것입니다. 또 풍력 에너지나 태양열 에너지를 2차 전지에 저장하여 사용할 수 있기 때문에 녹색 성장에 기여할 수 있는 것입니다. 그 외에도 2차 전지는 로봇이나 휴대용 기기들의 동력 역할을 하기 때문에 2차 전지의 발전은 우리 생활에도 지속적으로 큰 영향을 미치면서 변화도 가져올 것입니다.
우리 나라와 일본이 2차 전지 시장에서 치열하게 경쟁하는 이유가 이해가 되지 않나요? 하지만 2차 전지의 재료들은 일본의 경쟁력이 우리보다 훨씬 우세합니다. 현재 수입에 의존하고 있는 2차 전지의 재료 생산 기술이 확보되면 우리 나라의 2차 전지 산업은 더 발전할 수 있을 것입니다.




*용어정리*
- 화학에너지 : 화학 결합의 결과 물질 내에 보유되어 있는 에너지.
- 전기에너지 : 전하가 전기장 안에 존재함으로써 가지는 에너지.
- 전자 : 음전하를 가지고 있는 소립자.
- 전류 : 전하가 연속적으로 이동하는 현상




*한걸음 더!*
1. 전지의 원리에 대해서 이해할 수 있는 간단한 실험을 집에서도 해 볼 수 있답니다. 인터넷이나 여러분들이 갖고 있는 책들을 찾아보면 과일 전지를 만들어 보는 실험을 해 볼 수 있습니다. 이미 해 본 친구들은 그 원리들을 다시 한 번 확인해 보시고 아직 해 보지 않은 친구들은 재미있게 실험 해 보면서 전지의 원리를 생각해 보도록 해요.


2. 휴대용 기기가 사람들의 생활을 크게 변화시켰습니다. 어떤 휴대용 기기들이 어떻게 우리 생활을 바꾸었는지 찾아 보세요. 그리고 앞으로 우리 삶이 또 어떻게 변할 수 있는지 상상해 보세요.




*더 찾아보기*
1. 한국 전지 연구 조합 http://www.battery.or.kr/ : 우리 나라 전지 산업에 대해 소개하고 있습니다.
2. 삼성 SDI 홈페이지 http://www.samsungsdi.co.kr/f_adv_mv_list.sdi?post=K 대용량 전력 저장 장치에 대해서 설명해 주는 홍보 영상을 볼 수 있습니다.




주제!
에너지
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