세상 모든 것의 레시피 02. (배터리 특별편-9) 조선시대 임금님은 절대 가질 수 없었던 '손안의 도깨비불'! 👑🔋

9시간 전

이중철 전문가

세상 모든 것의 레시피 02. (배터리 특별편-9) 조선시대 임금님은 절대 가질 수 없었던 '손안의 도깨비불'! 👑🔋

안녕하세요!

과학으로 세상과 소통하는 과학 커뮤니케이터 이중철 전문가입니다. 🧪

지난 시간에는 전기차 배터리의 안전 이슈인 '열폭주'의 오싹한 화학적 메커니즘을 파헤쳐 보았죠.

오늘은 잠시 시계를 과거로 돌려보는 흥미로운 상상을 해볼까 합니다.

만약 조선시대 가장 강력한 권력을 가졌던 세종대왕이나 정조 임금님이 현대의 작은 스마트폰이나 보조배터리를 보셨다면 뭐라고 말씀하셨을까요?

아마 온 나라의 의원과 연금술사를 불러 "어찌 불도 기름도 없이 작은 상자 안에서 빛과 힘이 계속 나오느냐!"며 '도깨비불'이라 부르셨을지도 모릅니다.

조선시대 천재 학자들도 감히 얻지 못했던 '손안의 도깨비불', 배터리의 역사 속 화학적 발달사를 들려드립니다!

🏛️ 최초의 배터리는 고대 메포타미아에? (바그다드 전지)
기원전 250년경, 지금의 이라크 바그다드 근교에서 이상한 항아리가 발견됩니다. 점토 항아리 안에 구리 원통을 넣고 그 안에 철봉을 세워둔 구조였죠.
여기에 포도주나 식초 같은 산성 액체를 채우면 약 1.5~2V의 미세한 전기가 발생합니다! 비록 오늘날의 배터리처럼 정교하게 쓰이진 않았고 도금이나 주술용으로 쓰였을 것으로 추정되지만, "화학 반응으로 전기를 만든다"는 레시피의 까마득한 원형이었던 셈입니다.
🐸 개구리 다리에서 시작된 거대한 혁명 (갈바니와 볼타)
본격적인 배터리 역사의 막은 18세기 말 이탈리아에서 열립니다.
갈바니의 착각 (1780년): 생물학자 갈바니는 해부한 개구리 다리에 서로 다른 두 금속(구리와 철)을 대자 다리가 경련하는 것을 보고 "동물 자체에 전기가 있다(동물 전기)"고 주장했습니다.
볼타의 반격과 최초의 배터리 (1800년): 물리학자 볼타는 "동물이 아니라 서로 다른 두 금속과 축축한 물질이 만났기 때문에 전기가 생긴 것!"임을 화학적으로 증명해 냅니다.
볼타는 아연판과 구리판 사이에 소금물(전해질)을 적신 천을 겹겹이 쌓아 올려 세계 최초의 현대적 전지인 '볼타 전지(Voltaic Pile)'를 만들어냅니다. 인류가 처음으로 전기를 화학적으로 가두고, 필요할 때 연속해서 흘려보낼 수 있게 된 역사적인 순간이었습니다!
🧪 1차 전지에서 '충전 가능한' 2차 전지로!
볼타 전지는 위대했지만, 전기가 조금 흐르고 나면 수소 기체가 전극을 둘러싸 전기가 더 이상 흐르지 않는 '분극 현상'이라는 치명적 약점이 있었습니다. 또 한 번 쓰면 버려야 하는 1차 전지였죠.
다니엘 전지 (1836년): 아연과 구리 솔루션을 분리하여 수소 기체 발생을 막아, 안정적인 전압을 오래 유지하는 레시피를 완성했습니다.
플랑테의 납축전지 (1859년): 프랑스의 플랑테가 마침내 "전기를 다시 밀어 넣으면 충전해서 재사용할 수 있는" 세계 최초의 2차 전지(납축전지)를 발명합니다. 이 기술은 지금도 일반 자동차의 12V 시동용 배터리로 쓰이고 있죠!
리튬 이온 배터리 (1990년대~): 가볍고 전압이 높은 리튬을 활용해 오늘날 우리가 쓰는 스마트폰, 전기차의 시대를 열게 됩니다.
💡 임금님도 누리지 못한 현대 화학의 특권
조선시대 임금님은 만백성을 호령하고 천하를 얻었을지 몰라도, 밤에 어두운 초를 밝히며 글을 읽어야 했고, 멀리 있는 신하에게 소식을 전하려면 수개월을 기다려야 했습니다.
반면 우리는 호주머니 속에 조선 시대 왕조 전체의 부로도 살 수 없었던 고성능 화학 에너지 박스(배터리)를 넣고 다니며 전 세계와 실시간으로 소통하고 있죠.
우리가 무심코 충전기 플러그를 꽂는 그 짧은 순간에, 인류 과학자들이 200년 넘게 쌓아 올린 화학의 레시피가 쉼 없이 작동하고 있는 것입니다.