오늘은 조금 이상한 것에 대해 이야기해볼거임.

바로

⚡

전기.

아니 전기가 뭐가 이상하냐구? 전기는 우리 주변에 너무 많잖아요.

🔌콘센트에도 있고,

🪢전깃줄에도 있고,

🚗자동차에도 있고,

🎧이어폰에도 있고,

심지어 BURI 털에 문지르면...

⚡

찌릿.

있음.

😑

그런데 전기에는 아주 오래된 문제가 하나 있었음

만들기는 했는데, 들고 갈 수가 없었던 것. 그러면 무용지물이쟈나!!

물은 물통에 💧

기름은 드럼통에 🛢️

쌀은 포대에🌾

커피도 텀블러에 ☕

모두 자기만의 보관 통이 있는데 그럼 전기는... 어디에 담지?🤔

전기는 눈에도 안 보이고, 손으로 잡을 수도 없고, 만들어지는 순간 회로를 따라 휘리릭 사라져버리기 때문에 아주 오래전 사람들에게 전기는 ‘필요할 때 꺼내 쓰는 물건’이 아니었다고 해요.

그때그때 만들어서 써야 하는 것에 가까웠죠.

그러던 사람들이 아주 대담한 생각을 하기 시작합니다.

👤

“전기를 어디엔가 담아뒀다가
나중에 다시 꺼내 쓸 수는 없을까?”

그리고 이 질문에서 오늘의 주제가 등장하게 되는데!!

'전기를 모아두는 유리병 모양의 장치'예요.

1740년대에 개발된 초기 형태의 콘덴서(커패시터)로, 네덜란드의 도시 라이덴(Leiden)에서 실험이 이루어진 데서 이름이 붙었답니다.🤗

유리병 안팎에 금속을 붙여 정전기를 모은 뒤 연결하면, 저장된 전기가 순간적으로 방출돼요. 쉽게 말해 “정전기를 모았다가 한꺼번에 방출하는 옛날식 배터리 같은 장치”예요. 

“잠깐.”

“이거 개구리 때문만은 아닌 것 같은데?”

⚡

“번쩍!”

에 가까웠다면, 이제는

⚡⚡⚡⚡⚡

“흐르게 할 수 있는 것”

이 되기 시작한 거죠.😉

그리고 볼타의 이름은 아직도 우리 주변에 있음.

초기의 볼타 전지는 오늘날의 충전지처럼 사용 → 충전 → 사용 → 충전 이렇게 반복해서 쓰는 장치가 아니었어요.

화학반응이 진행되면서 전기를 만들어내고 나면 성능이 떨어졌고, 손쉽게 원래 상태로 되돌려 반복 사용하는 구조도 아니었죠.

오늘날 이런 계열을 1차전지(Primary Battery)라고 부르고 우리가 흔히 쓰는 일회용 건전지가 여기에 해당합니다.

그런데 사람들이 한 번 쓰고 버리기 시작하면 곧 이런 생각을 함.

🗣️

“잠깐만.”

“전기를 썼으면 다시 넣어주면 안 됨?”

.

.

.

욕심 START.

그리하여 1859년 프랑스의 물리학자 '가스통 플랑테(Gaston Planté)'가 충전해서 다시 사용할 수 있는 최초의 실용적인 납축전지를 개발합니다.

자료에 따라 개발·공개 시점을 1859~1860년으로 표기하기도 하지만, 일반적으로 1859년 납축전지 발명으로 알려져 있죠.

이게 중요한 이유는 배터리가 처음으로 쓰고 끝나는 물건에서 다시 채워 반복해서 쓰는 물건으로 바뀌기 시작했기 때문이라궁!!

🔋

사용.

🪫

충전.

🔋

사용.

🪫

또 충전.

이렇게 반복해서 충전할 수 있는 배터리를 2차전지(Secondary Battery)라고 하는데요.

이 단순한 반복이 가능해지면서 배터리의 역할이 완전히 달라집니다.

전기를 만들어내는 장치에서, '전기를 가지고 다닐 수 있는 장치'가 되어가기 시작한 것.👝

놀랍게도 플랑테가 개발한 납축전지 계열은 160년이 넘은 지금도 사용해요.

자동차의 12V 보조배터리나 비상전원 같은 곳에서 여전히 만날 수 있죠.

160년째 현역 배터리계 공무원!! 수고가 많으십니다ㅋㅋ👏🏻

자.

여기까지 오면 배터리가 작은 기계를 움직이고,

자동차까지 움직이는 건 알겠는데...인간은 여기서 멈추지 않음.

🤔

“기계에 넣었고.”

“자동차에도 넣었고.”

“그럼 도시에도 넣으면 안 돼?”

😃

또 시작.

되겠는데?

병.

그리고 등장하는 것이 'ESS(Energy Storage System)'에너지 저장 시스템.

ESS는 꼭 배터리만을 의미하는건 아니궁

에너지를 저장했다가 필요할 때 다시 사용할 수 있게 하는 시스템 전체를 가리키는 넓은 표현으로 배터리 저장장치는 그중 대표적인 방식 하나에요.☝🏻

양수발전, 압축공기 저장 같은 방식도 있죠.

미국 에너지부도 대규모 에너지 저장을 배터리뿐 아니라 여러 기술을 포함하는 범주로 다룹니다.

요즘 우리가 자주 보는 형태 중 하나가 대규모 배터리 에너지 저장 시스템이죠.

🔋🔋🔋🔋🔋

쉽게 말하면...

도시용 초대형 보조배터리.

태양광을 생각해볼까요?

☀️☀️☀️

햇빛이 좋으면

전기가 잘 만들어짐

🌙

근데 해가 지면?

태양광 발전은 줄어들게 됨

문제는 사람들이 해가 졌다고 전기를 안 쓰는 건 아니쟈냐.😐

저녁에

밥하고,

불 켜고,

에어컨 틀고,

TV 보고,

전기를 사용하는데

그러니까 전기를 많이 만드는 시간과 전기가 많이 필요한 시간이 항상 같지 않음.

이때 저장장치가 있으면 전기가 상대적으로 많이 만들어지는 시간에 저장하고 필요할 때 꺼내 쓸 수 있다는 장점.

미국 에너지부는 이를 energy time shift, 즉 에너지를 다른 시간대로 옮겨 사용하는 기능으로 설명해요.

이 표현이 BURI는 좋았음. '전기를 시간으로 옮긴다.'

☀️

낮의 전기를

↓

🔋

잠깐 기다리게 하고

↓

🌙

밤에 꺼낸다.

약간...햇빛 야간 배송ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

물론 진짜 햇빛을 저장하는 건 아니지만 에너지가 만들어진 시간과 사용되는 시간을 분리한다는 의미에서는 꽤 정확한 느낌.

그리고 저장장치는 이것 말고도 전력 공급과 수요의 균형, 주파수 조정, 전력망 유연성 확보 같은 역할에도 활용될 수 있으니 활용 범위가 넓은게 장점이죠.👍🏻

그러니까 도시의 배터리는 그냥

“전기 남으면 넣어두는 창고” 가 아니라

전력망의 타이밍을 조절하는 장치이기도 하죠.

그리고 여기서 처음 질문으로 돌아가보면...

배터리는 대체 무엇을 저장하는 기술일까?

전기?

맞습니다.

에너지?

그게 더 정확하죠.

그런데 BURI식으로 생각하면 하나 더 있어요.

배터리는 ‘나중’을 저장하는 기술입니다.

지금 만들어졌지만 지금 쓰지 않아도 되는 에너지.

여기서 충전했지만 저기 가서 쓸 수 있는 에너지.

낮에 만들어졌지만 밤에 꺼낼 수 있는 에너지.

배터리가 없었다면 에너지는

지금, 여기

라는 조건에 훨씬 강하게 묶여 있었을 거에요.

그런데 배터리가 등장하면서

지금의 에너지를 나중으로, 여기의 에너지를 저기로 옮길 수 있게 된 거죠.🤗

200년 전에는 개구리 다리가 움찔하는 것을 보며 전기를 연구하던 사람들이

이제는 자동차를 움직이고, 공장을 움직이고, 전력망의 시간까지 조절하고 있죠.

🐸

....

개구리야.

너의 움찔이

여기까지 왔다.

고생이 많았구나.

👏🏻👏🏻👏🏻