STEAM 은많은선진국가에서과학기술분야의인재양성을위해실시하고있는 STEM (Science, Technology,Engineering, Mathematics) 교육에 Arts( 예술 ) 부분이통합된교육접근방식입니다. 본책자는한국과학창의재단 STEAM 아웃리치프로그램개발사업비 를지원받아제작되었습니다.
들어가며 스마트폰, 카메라, 노트북을비롯한전자기기, 친환경전기자동차, 스마트그리드의핵심요소인대용 량에너지저장장치 (ESS) 까지, 우리일상생활속대부분의제품에공통적으로이용되고있는존재가바로 배터리 ( 전지 ) 입니다. 배터리는이미우리삶속에서없어서는안될존재가되었고, 커져가는관심에따라배터리의효과적인활용법에대한국민들의궁금증도점점높아지고있습니다. 하지만최근배터리에대한잘못된상식과관리로인해화재 폭발등안전사고는물론배터리를사용하는기기까지악영향을미치는경우가자주발생하고있습니다. 특히현대인의필수품인스마트폰의경우, 잘못된관리법으로배터리가빨리방전되어불편하다는의견이많습니다. 올바른배터리이용을위한 KERI 배터리가이드북 은한국전기연구원 (KERI) 고유의연구성과물이자저작물입니다. 한국전기연구원의별도의사전허락없이텍스트, 일러스트, 이미지등콘텐츠를어떠한형태로든무단복제, 배포하는것을금합니다. 교육및공익적목적을위해가이드북의일부내용을온라인또는오프라인인쇄물등에인용할경우, 반드시출처 ( 한국전기연구원 ) 를명확히명기해야합니다.(KERI) 미래창조과학부산하전기전문정부출연연구기관인한국전기연구원 (KERI) 은개방 참여 공유 협력이라는사회적트렌드에따라연구개발을통한국가사회에기여라는설립목적외에도, 기관을둘러싼다양한내 외부환경변화에맞춰국민과활발히소통하기위해다양한노력을기울이고있습니다. 그일환으로일상생활전반에서이용되고있는배터리에대한국민들의궁금증을해소하고배터리를효율적으로이용할수있도록 KERI 배터리가이드북 을새롭게발간하게되었습니다. 이가이드북이배터리에대한국민여러분의궁금증해결과안전한이용에조금이라도도움이되기를바라며, 아울러관련연구분야에대한국민여러분의이해와관심을높일수있는계기가되기를기대합니다. 향후에도저희한국전기연구원 (KERI) 은전기분야최고의전문가집단으로서연구개발을통한과학기술발전에기여함은물론, 온 오프라인을활용한열린소통의장을통해국가사회의주요이슈와관련한전문적지식을국민들께공유하고그해결방안을제시하는기관으로서의역할을충실히해나갈것을약속드립니다. 감사합니다. 2015 년 01 월 3 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 4
CONTENTS 04 들어가며 1 3 배터리와친해지기 09 배터리의역사 11 배터리의분류 화학전지 : 화학반응으로부터전기를생산물리전지 : 물리적에너지로부터변화하는반응을통해전기를생산 13 리튬이차전지란? 우리에겐아직어색하고어려운리튬이차전지! 과연그종류와이용법은무엇일지알아볼까요? 배터리안전하게이용하기 35 배터리와안전사고배터리와관련된안전사고에대한궁금증을해결하고배터리의안전지침다섯가지를알아봅시다. 37 배터리와건강배터리가인체의건강에영향을미칠수있는부분에대해알아봅시다. 38 배터리와충전배터리충전과관련하여궁금했던부분을파헤쳐봅시다. 2 17 알면알수록재미있는배터리상식배터리는왜양극과음극이존재하나요? 세계에서가장큰배터리와작은배터리배터리의충방전원리배터리의사용추천기한차세대배터리충전방법개발현황이궁금해요 꼬꼬마케리가알려주는생활속배터리궁금증 TOP10 4 배터리수명을늘리는현명한관리법 42 기기별관리법스마트폰 노트북 디지털카메라 디지털도어록 46 상황별관리법겨울철배터리관리법 여름철배터리관리 오래사용하지않는경우 22 배터리의궁금증 TOP 10 2014년 2월한달간 꼬꼬마케리만알고있는배터리의진실 이라는제목으로배터리궁금증질문달기온라인이벤트를한국전기연구원 SNS페이지를통해진행했습니다. 이번이벤트는총 221건의많은질문들이올라오며큰관심을받았습니다. 많은질문중에서도가장많이나온 10가지를선정해소개합니다. 추운겨울철에는평소보다배터리가빨리닳아지나요? 배터리는왜시간이지나면성능이떨어지나요? 배터리잔량을 0% 완전방전한다음충전하는것이좋나요? 배터리수명이끝나면잠깐이라도살릴방도가있나요? 제한된시간에서스마트폰배터리를빨리충전하는방법이있을까요? 건전지에누액이나오는이유를알고있나요? 스마트폰충전이 100% 완료될경우계속꽂아두는것이좋나요? 코드를꽂은채로노트북을사용하면배터리수명이줄어드나요? 전원을끄거나비행기모드로스마트폰을충전하면더빨리충전이되나요? 다쓴배터리처리법을알고있나요? 5 6 한국전기연구원 47 한국전기연구원은어떤곳인가요? 한국전기연구원의연혁 비젼및발전전략 KERI 대표 6대기술 한국전기연구원 - 전지연구센터 48 전지연구센터는무슨일을하나요? 주요연구내용 주요연구성과 전지연구센터장 5 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 6
배터리와친해지기 01 7 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 8
01 배터리와친해지기 History 01 배터리와친해지기 배터리의역사 배터리의역사는 BC150 년경 메소포타미아에서구리 - 철배터리를사용한것으로추정됩니다. 구리통안에식염수와철로만들어진막대기를넣으면약하지만전압 ( 약 0.8V) 이발생합니다. 이러한원리로구리통끼리서로연결하면하나의전선을만들수있었습니다. 01 1791 년루이지갈바니 (Luigi Galvani) 가 껍질을벗긴개구리의다리에구리선을꽂고쇠파이프에매달자다리가감전된듯경련하는것을발견했습니다. 루이지갈바니는이를 동물전기 (Animal Electricity) 라고부르며동물의몸에전기가있음을주장했습니다. 하지만이탈리아물리학자볼타 (Volta) 는 동물전기에대한오류를지적했습니다. 개구리의다리에경련이일어난이유는구리와철이라는 2 종류의다른금속이개구리의체액과만나전압이발생했고, 이에따라근육이수축됐기때문에전기라고지칭하기는어렵다는의견을제시했습니다. 03 1800 년에볼타는 아연과구리를이용한화학반응으로현재우리가쓰는건전지의원형인 볼타전지 를개발했습니다. 흔히우리가쓰는전압의단위인볼트 (Volt) 는이위대한물리학자볼타의이름에서따온것입니다. 02 06 04 07 이후배터리기술은급격히발전하여 알칼리건전지, 산화은전지등이계속해서생산됐습니다. 1991 년에이르러망간건전지, 알칼리건전지에필요했던수은을없애는데성공했고현재에이르게됐습니다. 현재스마트폰, 노트북등대부분의전자정보기기에이용되는리튬이차전지는 1991 년에일본에서부터상용화가됐고, 지난 20 여년간꾸준히성능이향상되어왔습니다. 앞으로리튬이온전지의성능을능가하는새로운배터리기술이지속적으로발전될것으로기대됩니다. 이러한문제점을해결하기위해 1887 년 독일의가스너, 덴마크의헬센스가새지않고안전하게가져다닐수있는최초의실용건전지를발명했습니다. 아연캔을용기로사용해그안에염화암모늄전해액, 석고분말, 이산화망간분말, 탄소분말을넣고가운데에전류를전달하는탄소봉을넣어서완성했습니다. Hg 05 1867 년프랑스조지르클랑셰가 양극에이산화망간, 음극에아연, 전해액으로염화암모늄수용액을사용, 르클랑셰전지 를개발했습니다. 이전지는볼타전지보다장시간쓸수있다는장점이있었지만액체를사용하기때문에무겁고운반도불편하다는단점을가지고있었습니다. 9 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 10
01 배터리와친해지기 Classification Classification 01 배터리와친해지기 배터리의분류 화학전지 : 화학반응 ( 어떤물질이다른물질로변화하는반응 ) 으로부터전기를생산일차전지한번사용하면 ( 방전 ) 다시는사용할수없는전지 종류 : 망간전지, 수은전지, 아연공기전지, 리튬일차전지등 물리전지 : 열, 빛, 방사선과같은물리적에너지로부터전기를생산태양전지태양광에너지를직접전기에너지로변환하는장치 이차전지방전후에도충전하여재사용이가능한전지 종류 : 리튬이차전지, 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지, 금속공기전지등 열전소자 열에너지를직접 전기에너지로변환하는장치 연료전지 원자력전지 연료의산화반응으로전기생산이가능 온도에따라인산형, 융융탄산염형, 고체전해질형, 고분자전해질형으로나뉜다. 원자력에너지를 전기에너지로변환하는장치 내가사용하고있는전자기기에들어가는배터리는어떤종류일까요? 11 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 12
01 배터리와친해지기 Lithium Secondary Battery Lithium Secondary Battery 01 배터리와친해지기 리튬이차전지란? 스마트폰을비롯해최근출시된가전제품의배터리는대부분 리튬이차전지 를사용합니다. 하지만우리에겐아직어색하고어려운리튬이차전지! 과연그종류와이용법은무엇일지알아볼까요? 4 스마트폰배터리로리튬이차전지가주로사용되는이유는무엇인가요? 리튬이차전지는충전과방전을반복하는싸이클의수명이길고, 휴대성이우수하며, 에너지저장밀도가높기때문에휴대정보기기용의전원으로가장적합하다고할수있습니다. 에너지저장밀도가높다는것은쉽게말해서, 주어진공간내에에너지를많이저장할수있다는것을의미합니다. 이렇게전지성능의향상으로드론 ( 무인항공시스템 ) 등새로운분야에적용하는경우가증가하고있는추세입니다. 5 우리가자주사용하는건전지와리튬이차전지의차이점은무엇인가요? 1 리튬이차전지는어떤배터리인가요? 리튬이차전지는전지속에서이동하는이온이리튬양이온인배터리를말합니다. 리튬이온전지, 리튬고분자전지등리튬양이온의이동현상을이용하는배터리의통칭이라고할수있습니다. 건전지는일차전지의한종류로서, 한번방전하여사용하고나면재사용이불가능한전지를말합니다. 반면리튬이차전지는, 이차전지의한종류로여러번충전과방전을하여사용할수있는전지를말합니다. 2 3 리튬이차전지는우리일상속어디에서이용되고있나요? 스마트폰, 노트북, 디지털카메라등생활속곳곳에서작동하는전자기기는대부분리튬이차전지를사용하고있습니다. 스마트폰의배터리는대부분리튬이차전지라고하던데, 어떠한원리로충전과방전이되며전기에너지를낼수있나요? 작동원리가궁금합니다. 배터리는크게양극, 음극, 두극을분리시키는분리막, 내부를채우는전해질로구성이됩니다. 리튬이차전지의경우대표적으로음극은흑연을, 양극은리튬코발트산화물을전극물질로사용하게됩니다. 양쪽전극으로전자가이동하기위해서는 스펀지가물을빨아들이고, 내뱉듯이 리튬이온이흑연으로구성된음극에서나와, 코발트산화물로구성된양극으로흡수되는인터컬레이션 (intercalation) 이일어나야합니다. 한전극에서다른전극으로리튬이온이이동하기위해서는움직임을도와주기위한전해질이필요하게되구요, 전해질로는물보다는유기용매를주로사용하는데유기용매를이용하면물보다더큰 3.7 V의전압을형성할수있습니다. 이렇게스펀지가물을빨아들이고내뱉듯, 양극과음극의재료가각기다른전위에서결정구조의심각한변화없이리튬이온과전자를수용할수있는원리와, 전해질이리튬이온을전달할수있는원리를이용하는것이리튬이온배터리입니다. 6 스마트폰배터리가폭발하거나부풀어서재회수하는일이간혹발생합니다. 스마트폰배터리는왜부풀거나폭발을하나요? 어떤원리에의한것인지궁금합니다. 스마트폰배터리는리튬이차전지이고충전과방전에따라전극내부재료의부피팽창과수축이일어납니다. 스마트폰을오래사용하기위해서는에너지저장밀도를높여야하는데, 그러기위해서는주어진체적에많은전극물질을넣어야합니다. 그런과정에서부피팽창의응력이외부로나타나부풀어오르게됩니다. 보다더과하게되면, 압력에의해분리막을뚫고양극과음극의물질이만나양 음극의 합선 에의해불이붙게되고, 내부과산화물의 산소 와 가연성유기전해질 이반응하여, 급격히연소해폭발이일어나게됩니다. 따라서이러한사고를방지하기위해서는안전규격에맞는배터리를사용하는것이좋습니다. 또한, 일체형배터리의경우보조배터리를구매하는경우가많은데요! 안전규격에미달되는저가형배터리를사게되면, * 보호소자 (PCM) 의오작동으로인해서배터리가열화되고폭발할가능성이있습니다. 그렇기때문에보조배터리또한, 규격에맞는제품을사용하는것이중요! 또중요하다고할수있습니다. * PCM - 휴대전화의전원인리튬이온셀의오작동을막고과충전등에따른위험을최소화하는핵심안전부품 13 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 14
01 배터리와친해지기 Lithium Secondary Battery Lithium Secondary Battery 01 배터리와친해지기 7 스마트폰배터리부터운송수단의에너지저장장치, 그리고대용량전력저장장치까지리튬이차전지가현재전지시장의대부분을차지하고있습니다. 리튬이차전지가이토록많은곳에쓰이고있는이유는무엇인가요? 에너지원 현재에너지밀도 (Wh/kg) 이론에너지밀도 (Wh/kg) 특징 리튬이차전지 200 700 - 리튬일차전지 (Li/SOCl 2 ) 300 1500 1회방전 핵분열 105~108 E=mc 2 대규모 내연기관 ( 가솔린 ) 1300~4000 12600 석유자원한계, 온실가스배출 폭발물 1300 2200 완속제어어려움 연료전지 ( 메탄올 ) 1000~1200 6100 촉매자원부족과규모 위의표는에너지원별로, 전반적인특징을나타낸것입니다. 에너지저장밀도, 이용가능성, 다회사용성, 소규모화용이성, 자원한계, 제어용이성등을종합하면이차전지의효용성이높 고전지중에서는리튬이차전지가가장우수합니다. 9 리튬전지외다른이차전지에는어떠한것들이있는지궁금합니다. 미래형고성능배터리에는크게 3가지정도가있습니다. 첫째, 전고체리튬이차전지는유기액체전해질을사용하여발생하는누액, 발화, 폭발등의문제를해결하고자고체전해질을개발해적용한전지로, 불이나거나폭발하지않는우수한성능을가지고있으며현재개발중에있습니다. 둘째, 나트륨이온전지 (Na -ion battery) 는리튬금속의매장량문제를해결하고자지구상에풍부하고가격이저렴한나트륨이온을이용한이차전지로, 원천기술과제품기술을함께개발하고있습니다. 셋째, 금속공기이차전지는양극으로공기중의산소를사용하기때문에전지의중량을가볍게할수있는장점을가진전지입니다. 현재고에너지밀도의아연공기전지를개발하고있으며, 리튬공기이차전지에대한기술개발도함께추진하고있습니다. 8 현재우리가배터리로많이사용하는리튬이차전지는리튬이온전지와리튬폴리머전지가있다고많이들알고있습니다. 이둘의차이점은무엇인가요? 10 리튬이차전지가많이사용되고있는것이사실이지만아직개선해야할점도많다고합니다. 어떤부분이개선되어야하나요? 전지내부에들어가는전해질의차이입니다. 리튬이온전지는유기액체전해질을사용하고리 리튬이차전지의성능을높이기위해서개선해야할점이아직많이있습니다. 튬폴리머전지는젤 (gel) 형태의폴리머전해질을사용합니다. 리튬이온전지는양극과음극사이의간격을일정하게유지하기위한구성과함께액체전해질이새는것을방지하기위해금속재질로패키징을합니다. 리튬폴리머전지의경우양극 -전해질 -음극을일체화할수있어서파우치등의경량재료로최종패키징을할수있습니다. 또한, 고체상태에가까운젤 (gel) 형태이기때문에액체전해질을사용하는전지보다보다안정한전지입니다. 먼저, 에너지저장능력을증가시키기위해서는전압을높이거나전류량을증가시키는것이필요한데이를위해양극과음극의전기저장량을증대시키는것이필요합니다. 둘째, 출력을더증대시켜야합니다, 전지내부의전자와이온의이동이빨라지면확산속도가빨라져출력이증가하게됩니다. 셋째, 저온작동특성을향상시켜야합니다. 겨울철저온에서도충분한성능을발휘할수있어야합니다. 비슷한맥락으로고온에서도심각한손상을입지않고안정하게기능을할수있 어야합니다. 마지막으로전지가격을지속적으로더낮출수있도록기술개발이이루어져야하겠습니다. 1. 리튬이차전지의장단점은무엇인가요? 2. 일반건전지와리튬이차전지의차이점은무엇인가요? 3. 리튬이차전지의종류에는어떠한것들이있나요? 15 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 16
01 배터리와 친해지기 Common Sense Common Sense 01 배터리와 친해지기 알면 알수록 재미있는 배터리 상식 배터리는 왜 양극과 음극이 존재하나요? 배터리의 사용추천기한 배터리는 기본적으로 전자의 에너지 상태 변화를 이용하는 전기화학장치입니다. 양극과 음극 일차 전지는 오랜 기간이 지나면 사용하지 않아도 저절로 자기방전으로 용량이 감소합니다. 의 전기화학 반응은 전해액을 통한 이온의 이동과 외부 회로를 통한 전자의 이동이 함께 일어 따라서 일차 전지에는 식품의 유통기한과 비슷한 사용추천기한 을 명시하도록 되어 있습니 날 때 기능을 합니다. 반응의 제어를 이온의 이동 통제와 전자의 이동 통제로 할 수 있는데, 전 다. 사용추천기한 이란 배터리를 전혀 사용하지 않아도 힘을 발휘할 수 있는 기간을 명시한 자의 이동 통제가 보다 더 용이합니다. 즉, 전극의 전자이동반응을 제어 할 수 있도록 분리하 것입니다. 표시방법은 월-년 순서로 나타냅니다.(예: 12-2014, 12-14) 여 구성한 것이 배터리이고 이에 따라 양극과 음극이 각각 필요하게 됩니다. 이차 전지는 여러번 충전 및 사용이 가능하기 때문에 따로 사용추천기한을 가지고 있지 않습니 다. 세계에서 가장 큰 배터리와 작은 배터리 차세대 배터리 충전 방법 개발 현황이 궁금해요 세상에서 가장 큰 배터리는 전기 선박 등에 사용되는 전지로서 무게가 500 kg 정도이고 부피 배터리의 충전 방법 개발은 먼저 배터리의 특성을 이해하고 이에 맞도록 전압과 전류를 제어 도 200 L 정도에 이릅니다. 가장 작은 배터리는 종이배터리로 종이처럼 얇고 넓이는 필요한 합니다. 단위 배터리의 특성과 규모, 직렬 및 병렬 조합 배터리 정보, 보호회로 등의 특성을 종 대로 만들어 사용합니다. 합하여 적합한 충전방법과 기계를 개발하고 있습니다. 유선의 전력제공과 함께 무선으로 전력 을 전송하기 위한 연구개발도 추진되고 있습니다. 무선전력전송은 자기유도, 자기공진, 마이 크로파, 전자기파의 방법이 주로 개발되고 있습니다. 배터리의 충방전 원리 배터리의 충전은 양극의 *전위를 보다 높게 하고 음극의 전위를 보다 낮게 하는 과정입니다. 전위가 높아지는 양극에서는 전자와 이온이 탈리되고, 전위가 낮아지는 음극에서는 전자와 이 온이 유입됩니다. 결과적으로 양극과 음극의 에너지 차이인 전압은 보다 높아져서 충전이 진 행되는 것입니다. * 전위: 사전적으로는 정상전류가 흐르는 전기장 내의 기준점으로부터 어떤 점까지 단위전하를 옮기는 데 필요한 일의 양 으로 정의하며, 리튬배터리에서는 리튬금속의 전압을 기준점 혹은 기준전위 0 V로 함. 17 KERI 배터리 가이드북 KERI 배터리 가이드북 18
꼬꼬마케리가알려주는 생활속배터리 궁금증 TOP10 02 19 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 20
네이버블로그에서 배터리궁금증 TOP10 페이스북에서 한국전기연구원 KoKoma Keri 을검색하세요. 한국전기연구원을검색하세요. 트위터에서 한국전기연구원을검색하세요. 미리체크해봅시다. 한국전기연구원은배터리에관한국민들의궁금증을해소하고효과적인배터리활용을위한가이드팁마련을위해 2014년 2월한달간 꼬꼬마케리만알고있는배터리의진실 이라는제목으로배터리궁금증질문달기온라인이벤트를한국전기연구원 SNS페이지 ( 페이스북, 블로그, 트위터 ) 를통해진행했습니다. 이번이벤트는총 221건의많은질문들이올라오며큰관심을받았습니다. 이번코너에서는한국전기연구원공식케릭터 꼬꼬마케리 가많은질문중에서도가장많이나온 10가지를선정해소개합니다. Q1. Q2. Q3. Q4. Q5. Q6. Q7. Q8. Q9. Q10. 추운겨울철에는평소보다배터리가빨리닳아지나요? ( O / X ) 배터리는왜시간이지나면성능이떨어지나요? ( O / X ) 배터리잔량을 0% 완전방전한다음충전하는것이좋나요? ( O / X ) 배터리수명이끝나면잠깐이라도살릴방도가있나요? ( O / X ) 제한된시간에서스마트폰배터리를빨리충전하는방법이있을까요? ( O / X ) 건전지에누액이나오는이유를알고있나요? ( O / X ) 스마트폰충전이 100% 완료될경우계속꽂아두는것이좋나요? ( O / X ) 코드를꽂은채로노트북을사용하면배터리수명이줄어드나요? ( O / X ) 전원을끄거나비행기모드로스마트폰을충전하면더빨리충전이되나요?( O / X ) 다쓴배터리처리법을알고있나요? ( O / X ) 페이스북 : https://www.facebook.com/keristory 꼬꼬마케리페이스북 : www.facebook.com/keri.kokoma 블로그 : http://blog.naver.com/keri_on 트위터 : https://twitter.com/keri_news 유투브 : http://www.youtube.com/user/keriliveon 21 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 22
02 생활속배터리궁금증 TOP10 02 생활속배터리궁금증 TOP10 추운겨울철에는평소보다배터리가빨리닳아지나요? Q1 Q2 배터리는왜시간이지나면성능이떨어지나요? 오늘날씨는영하7도의추운날씨가계속될전망입니다. 겨울철추운날씨속버스를기다리는꼬꼬마케리! 야심차게구입한스마트폰용장갑을끼고추위를잊기위해게임을합니다. 그런데몇분지나지도않아뚝뚝떨어지는배터리게이지! 평소보다빨리닳는배터리에당황하게되는데... 집에서게임할때보다비교적빨리닳는배터리, 그이유는무엇일까요? 현대인들은항상스마트폰, 노트북을비롯한전자기기에노출되어있습니다. 외출시전자기기와함께충전기도같이챙겨나가는모습은더이상어색하지않습니다. 그런데모든기기마다시간이지날수록배터리가빨리닳는느낌은왜일까요? 똑같이 100% 충전하고나와도오랜시간사용이가능했던예전과는달리, 몇달이지나면훌쩍떨어지는배터리게이지에난감한적이한두번이아닙니다. 배터리는왜시간이지나면성능이떨어질까요? 위의사례에서꼬꼬마케리의배터리가평소보다빨리닳는이유에대해서생각해봅시다. 겨울철에는온도가낮아지기때문에배터리의전반적인화학반응이느려집니다. 리튬이온은전해질과양극및음극에서움직이는데, 온도가낮아질수록전지내부리튬이온의이동속도가저하하여전지의내부저항이증가하게되고배터리의전압이낮아집니다. 또한전기량도충분히방전하지못하는원인이됩니다. 에너지는전기량과전압의곱인데, 전반적으로에너지가줄어들고결국겨울철에배터리가빨리닳게됩니다. 따라서겨울철배터리를온도가낮은외부에보관하기보다는평소에주머니에넣거나케이스, 헝겊으로덮어서따뜻하게보관해사용하는것이좋습니다. 또한추위로인해이미방전된배터리의경우라도사용하지못한전기량은내부에잠재적으로사용가능한형태로남아있기때문에배터리의온도를높인다면다시남아있는에너지를사용할수있습니다. 물론따뜻한장소에두자마자배터리가바로잘작동하는것은아니겠죠? 표면은따뜻할지라도내부는아직차갑기때문에배터리를약 30분정도충분히예열을한후사용하는것이좋습니다. 시간이지날수록배터리의성능이떨어지는이유에대해서생각해봅시다. 배터리의구조는여러가지화학물질이가루 ( 분말 ) 형태로존재하고있고, 이것을고정하기위해결합제로붙여놓은모양으로존재합니다. 배터리를뜯어보면가루형태로되어있고이러한가루를접착제로붙여놓은것과같은구조를가지고있습니다. 하지만충 / 방전을계속하게되면가루로된화학물질의일부가조금씩떨어져나가게됩니다. 결국떨어져나간만큼전자를줄수없어용량이떨어지고수명도줄어들죠. 그결과저항도증가하고배터리가낼수있는전압도감소하게됩니다. 에너지는전기량X전압으로결정되는데, 전압이감소하게되니배터리가힘을낼수없는상황이벌어지고수명도점차짧아지게되는결과를초래합니다. 이러한원리를감안할때, 배터리의성능은좋은화학물질의사용과, 이러한화학물질이잘떨어지지않게도와주는좋은결합제의역할에따라결정된다고볼수있습니다. 23 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 24
02 생활속배터리궁금증 TOP10 02 생활속배터리궁금증 TOP10 배터리잔량을 0% 완전방전한다음충전하는것이좋나요? Q3 Q4 배터리수명이끝나면잠깐이라도살릴방도가있나요? 흔히친구들이랑한번쯤배터리방전과충전에대해논쟁을벌인적이있나요? 배터리를그때그때충전하는것이좋다는사람도있고, 0% 까지완전방전한후충전하는방법이더낫다는사람들도있습니다. 현재배터리게이지 10% 밖에남지않은스마트폰이있습니다. 여러분은지금바로충전하시겠습니까? 아니면 0% 까지다쓰고충전하시겠습니까? TV를재미있게시청하는꼬꼬마케리! 그런데리모컨작동이안되네요. 배터리가방전됐어요! 밖에날씨는춥고, 나가기는싫고... 어떻게든오늘밤만이라도리모컨을사용할방도는없을까요? 꼬꼬마케리가항간에떠도는모든수법을총동원합니다. 배터리흔들기, 혀에대보기, 배터리던지기, 냉장고에넣기... 이것저것방법을동원하니작동되는리모컨! 힘은약하지만그래도리모컨을쓸수있어꼬꼬마케리는행복합니다. 항간에떠도는배터리살리기방법이사실이었을까요? 배터리는 0% 까지방전후충전하는것이좋을지생각해봅시다. 예전가정에서주로사용하던 900MHz 무선전화기나면도기에는일명 니카드전지 가사용됐습니다. 이전지는사용패턴을기억해충전된만큼만소비하는 메모리이펙트 (Memory Effect) 를가지고있어서완전히전지를 0% 로방전한후충전하는것이더좋았죠. 하지만요즘일상생활에서주로사용되는휴대전화, 디지털카메라, 노트북등주요제품에쓰이는배터리는모두리튬이차전지가사용되고있습니다. 리튬이차전지의경우에는니카드전지의메모리이펙트를가지고있지않기때문에완전방전한다음사용하면수명이짧아집니다. 리튬이차전지에는정상작동범위가있는데, 하한전압이하로유지되면전지의구성재료가부식되어제기능을못하게됩니다. 즉완전방전하게되면내부에서전자를주고받는 집전체 라는구성회로의손상이가속화되기때문에문제가생기고배터리의성능을저하시키게됩니다. 따라서리튬이차전지를사용하는전자기기의경우, 0% 가아니더라도늘충전기에꽂아놓는것이좋으며, 이미방전된상태라면즉시충전하는것이바람직합니다. 수명이다된배터리를살리기위해노력했던경험이있었는지생각해봅시다. 배터리가방전이된경우에도배터리내부에잔존하는에너지가늘일부남아있게됩니다. 잔존에너지량은배터리의성능과사용특성에따라서다른데, 보통시간을두면배터리내부의잔존에너지가저절로평형에도달하여일부양을사용할수는있습니다. 특히냉장고등저온에넣어두면평형에도달하는동안의자기방전저항이감소하여조금더많은에너지를얻을수도있습니다. 결론적으로배터리가되살아나는현상은, 항간에떠도는방법과는별개로시간의흐름에따라배터리가평형에도달해자연스럽게일부충전되는결과로나타나는것입니다. 하지만이러한현상들은모두일시적인현상이며, 오래지속되는효과를누리기는힘듭니다. 특히장기간오래사용한배터리의경우에는이미에너지저장능력이떨어진상태입니다. 이러한배터리는수명이끝난경우내부저항이증가한경우이므로시간이지난다고할지라도다시사용하기는힘듭니다. 여기서잠깐! 항간에떠도는소문하나를더확인해볼까요? 휴대전화배터리가방전될경우, 어떤번호에전화를걸면급속충전된다는소문, 들어보셨나요? 하지만이소문은사실이아닙니다. 과학은자연스러움입니다. 잠깐배터리가살아났다면그것은심리적인부분이지실제로충전된것은아니니믿지마세요! 25 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 26
02 생활 속 배터리 궁금증 TOP10 제한된 시간에서 스마트폰 배터리를 빨리 충전하는 방법이 있을까요? 02 생활 속 배터리 궁금증 TOP10 Q5 Q6 건전지에 누액이 나오는 이유를 알고 있나요? 월요일 아침! 주말에 신나게 놀았던 꼬꼬마케리가 늦잠을 자고 말았습니다. 그런데 밤새 스마트폰을 충전한다는 일주일동안 신나는 여름휴가를 보내고 돌아온 꼬꼬마케리! 시원한 해운대 바닷가에서 수영도하고 맛있는 회도 것을 깜빡했네요. 오늘 중요한 전화도 받기로 했는데 난감한 상황입니다. 준비시간은 대략 20분! 충전하기에는 먹고 집에 돌아왔습니다. 그런데 모처럼 돌아온 집 문에 설치된 디지털도어록이 작동하지 않습니다! 턱도 없이 부족한 시간이지만 지푸라기라도 잡는 심정으로 바로 충전기를 꼽습니다. 알고 보니 디지털도어록 안의 배터리에서 누액이 발생했네요. 누가 만진 것도 아니고, 평소에 배터리 잔량이 부 제한된 시간, 제한된 상황 속 에서 배터리를 보다 빨리 충전할 수 있는 방법은 없을까요? 족할까봐 그때그때 교환해줬는데 왜 문제가 생긴 것일까요? 배터리도어록 자체 성능에 문제가 있는 걸까요? 제한된 시간 속에서 배터리를 빨리 충전할 수 있는 방법은 무엇이 있을지 생각해 봅시다. 배터리에 누액이 흘러 난감했던 경험을 생각해봅시다. 보통 스마트폰, 노트북 등 전자기기에 사용되는 리튬이차전지는 300회 충전 이후부터는 내 정상적인 배터리 사용에서는 누액이 나오지 않도록 설계되어 있습니다. 하지만 배터리 양 부저항이 빠르게 증가하고 이로 인해 화학 반응과 충전 속도가 늦어지게 됩니다. 이 다른 제품들을 함께 사용하게 되면 먼저 완전히 방전된 배터리에 역전압이 걸리게 되고 하지만 온도를 높이면 이러한 화학반응의 속도가 빨라지고 배터리의 내부저항도 감소하게 된다는 사실 알고 계셨나요? 통상 10도의 온도 증가로, 반응속도가 약 두 배로 빨라지고, 20도와 30도로 올리면 각각 4배와 8배로 빨라진다고 합니다. 따라서 따뜻한 곳에서 휴대 전화를 충전하면 보다 빨리 충전할 수 있다고 합니다. 일상생활에서 쉽게 할 수 있는 예로는 전기장판위에 스마트폰을 두고 충전하는 방법이 있 습니다. 따뜻한 전기장판 위에 스마트폰을 충전하게 되면 보다 빨리 충전할 수 있습니다. 용량이 적은 쪽의 전지는 과방전이 됩니다. 이로 인해 발열이나 전해액의 전기 분해가 일 어나 가스 발생에 의해 전지가 팽창하게 됩니다. 이러한 상황이 계속되다 보면 배터리 껍질 재질의 아연이 녹는 부식이 발생하여 배터리 내부의 전해액이 외부로 유출되는 현상이 발 생하게 됩니다. 결국 이 누액은 기기의 단자까지 부식시켜 고장을 일으키는 원인이 됩니다. 따라서 디지털도어록의 경우 잔량이 다른 배터리를 섞어서 사용하다보니 누액이 발생하고 기기까지 고장이 난 상황이라고 할 수 있습니다. 참고로 똑같은 새 배터리의 경우라도, 제조사가 다르면 제조과정과 상황에 따라 배터리의 하지만 여기서 주의해야 할 점은 온도가 60도 이상 넘어가면 배터리 자체에 손상이 발생하 성능이 각각 다르기 때문에 누액을 발생시킬 수 있습니다. 따라서 용량이 동일한 같은 제 게 된다는 점입니다! 전기장판도 저온 단계에서 충전해야 좋지, 높은 단계로 올라가면 부품 조사의 제품을 사용하는 것이 좋습니다. 자체에 손상이 가기 때문에 주의해야합니다. 마지막으로 일반건전지(일차전지)를 충전할 경우에도 누액이 발생합니다. 일차 전지에는 과유불급! 뭐든지 적당하면 좋지만, 지나치면 해가 된답니다. 배터리에게도 적당한 따뜻함 충전이 불가능한 물질을 가지고 있기 때문에 충전하게 되면 팽창, 누액은 물론 발화까지 일 은 힘을 주지만, 너무 뜨거워지면 배터리 내부 물질이 온도를 견디지 못해 손상될 수 있으 으킬 수 있으니 각별히 주의해야 합니다. 니 주의하세요! 27 KERI 배터리 가이드북 KERI 배터리 가이드북 28
02 생활속배터리궁금증 TOP10 02 생활속배터리궁금증 TOP10 스마트폰충전이 100% 완료될경우계속꽂아두는것이좋나요? Q7 Q8 코드를꽂은채로노트북을사용하면배터리수명이줄어드나요? 100% 충전이다됐다고표시해주는초록색불! 평소우리는초록색불만믿고바로충전기플러그를뽑습니다. 하지만완전충전임에도불구하고뚝뚝떨어지는배터리게이지.. 100% 같지않은느낌이드는것은왜일까요? 특히오래사용한스마트폰일수록이런현상이더심합니다. 초록색불에는우리도모르는비밀이숨어있다고합니다. 과연무엇일까요? 모처럼맞은휴일, 꼬꼬마케리가노트북으로영화를보고있습니다. 하지만배터리게이지는 20% 밖에남지않은상황! 하지만지금당장꼭보고싶기때문에충전기코드를꽂은채로영화를보기시작합니다. 그때청소를하시던어머니께서한마디하십니다. 코드꽂은채로노트북사용하면배터리수명줄어든다! 겁이난꼬꼬마케리는허겁지겁노트북을끄는데.. 과연어머니께서말한속설이사실일까요? 스마트폰충전기에초록색불이들어와도계속꽂아두는것이좋을지생각해봅시다. 휴대전화는 100% 충전됐다는초록색불이나온상태라도, 계속꽂아두면더충전이됩니다! 충전율은전압을재어표시해주는데, 배터리안에무수히많은리튬이온이있기때문에하나하나다연결해서확인할수는없습니다. 표면은충전된상태라고볼수있어도내부까지완전히충전됐다고는말할수없는거죠. 따라서초록색불이들어와도완전히충전되지않은상태이기때문에계속꽂아두는것이좋습니다. 보통내부까지충분히충전을다하기위해서는적어도 2시간이상꽂아두어야합니다. 그이유는전지안리튬이온의농도편차가심해서전압이충분히확산할때까지기다려야하기때문이죠. 특히 1년이상지난배터리는성능이더떨어지기때문에이유로반드시충분한시간을주어야더많이충전할수있습니다. 코드를꽂은채로노트북을사용하면배터리의수명이줄어드는지생각해봅시다. 노트북에전원을꽂는다는것은외부에서전기량을받아들이는과정입니다. 예를들어이전기량이 100이라면사용하면서충전할경우 70은충전기로가고, 나머지30은노트북을작동하는데쓰이는거죠. 따라서충전속도가느려질뿐이지배터리자체에는아무문제가없습니다. 또한코드를꽂는다는것은외부파워를이용해노트북을사용하는것이기때문에배터리는놀고있는상태가된답니다. 이는배터리에게휴식을주는것이기때문에더좋은것이라고할수있어요. 노트북뿐만아니라리튬이온전지를사용하는기기 ( 스마트폰, 디지털카메라등 ) 모두이러한원리를가지고있기때문에, 코드를꽂으면서사용해도배터리수명에는전혀영향을미치지않습니다. 29 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 30
02 생활속배터리궁금증 TOP10 02 생활속배터리궁금증 TOP10 전원을끄거나비행기모드로스마트폰을충전하면더빨리충전이되나요? Q9 Q10 다쓴배터리처리법을알고있나요? 친구들과커피를마시며수다를떨기위해카페를방문한꼬꼬마케리. 부족한배터리를충전하기위해종업원에게스마트폰을맡깁니다. 이때너도나도할거없이충전을부탁하는친구들! 역시배터리부족현상은대한민국국민이라면다들경험하는순간인가봅니다. 약 1시간후다들스마트폰을돌려받았는데요, 여기서이상한점이발견됐습니다. 어떤친구는 100% 가까이충전된반면, 꼬꼬마케리는달랑 30% 만충전됐네요. 스마트폰의성능차이인지아니면종업원의실수인지... 대체이유가무엇일까요? 리모컨, 시계에사용되는건전지 ( 일차전지 ) 부터충전이가능한이차전지까지, 우리는수없이많은배터리를사용합니다. 그런데이러한배터리를처리하는데있어서어떤사람들은일반쓰레기와같이버리는경우가많습니다. 다쓴배터리는어떻게처리될까요? 재활용이가능한지, 또가능하다면어디에서관리하는지... 배터리의사후처리에대해서알아볼까요? 위의사례에서꼬꼬마케리의배터리만적게충전된이유에대해생각해봅시다. 휴대전화는통신과디스플레이에많은에너지를사용합니다. 따라서충전하면서스마트폰을사용하게되면전력을통신, 휴대전화의작동, 배터리의충전에나누어서사용할수밖에없습니다. 즉힘이분산되는것이죠. 평소다쓴배터리를어떻게처리했는지경험담을적어주세요. 전국의주택등의주거및상업시설에는배터리분리수거함이있습니다. 사용한배터리의분리수거 (2008년부터분리수거대상품목 ) 는 ( 사 ) 한국전지재활용협회 (http://www.kbra.net) 에서하고있습니다. 하지만비행기모드의경우통신에소요되는전력을차단할수있기때문에휴대전화가충전에집중할수있는환경이만들어집니다. 이러한이유로비행기모드에서는보다빠른충전이가능한것이구요. 물론전원을끄는경우에는전력소모자체가없기때문에충전속도가더빨라지겠죠? 꼬꼬마케리친구의경우, 전원을껐거나혹은비행기모드로설정한뒤충전을했기때문에남들보다더많이충전을할수있었답니다. 일반건전지 ( 일차전지 ) 는지역별처리업체에서불연성쓰레기로안전하게처리되고있고충전이가능한이차전지, 자동차에이용되는연축전지는회수후재활용되고있습니다. 따라서다쓴배터리는반드시분리수거해서재활용박스에넣어야합니다! 여기서주의해야할점은배터리의플러스극 (+) 과마이너스극 (-) 을테이프로막아줘야한다는것입니다. 배터리의잔량이조금이라도남아있을경우, 접촉하면합선되고발열할위험이있기때문이죠. 이주의사항은일, 이차전지모두해당하기때문에반드시명심하세요! 또하나의팁! 스마트폰디스플레이의화질을낮추거나, 사용하지않는어플리케이션을종료한뒤충전하면보다빨리충전을할수가있다고하니참고하세요! 0% 31 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 32
배터리안전하게이용하기 03 33 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 34
03 배터리안전하게이용하기 Negligent Accident Negligent Accident 03 배터리안전하게이용하기 배터리와안전사고 배터리사용중위험했던경험에대해적어봅시다. Q 1 배터리가간혹부풀거나폭발을하는이유는무엇인가요? 우리가배터리를충전할경우에는리튬이온이양극에서음극으로이동하고, 반대로배터리가방전될때에는리튬이온이음극에서양극으로이동합니다. 이동해온리튬이온은양극과음극의활물질재료로흡수되고, 흡수에따라서재료의부피가늘어나게됩니다. 배터리의지속적인사용및충 방전을통해이러한과정이반복되게되면원래초기부피로의복원이조금씩미흡하게되고그결과점차적으로전극이불어나게되어배터리가부푸는현상으로나타납니다. 배터리안전지침 Q 2 배터리를지니고있으면낙뢰 ( 벼락 ) 를맞을확률이높다는데사실인가요? 흔히건전지를비롯하여목걸이, 팔찌등금속물질을가지고다니면낙뢰 ( 벼락 ) 를맞을확률이높다는속설이있지만이는사실이아닙니다. 한국전기연구원전기환경연구센터의실험에따르면몸에지니는물건에상관없이높은곳일수록낙뢰에맞을확률이높다는결과가나왔습니다. 참고로휴대폰통화가낙뢰를유발한다는속설역시사실이아닙니다. 휴대전화에서발생하는전자기파 ( 약1.5~2GHz) 는낙뢰의전자기파 ( 최대 10 MHz) 와전혀다른주파수이고, 그크기도낙뢰보다수십억배작기때문에위험성에영향을거의미치지않습니다. 하나일차전지는충전이불가능하기때문에절대로충전하지마세요. 둘배터리를가열, 분해및개조하는행위는누액또는발화의위험성을초래할수있습니다. 셋배터리충전시플러스극, 마이너스극을반드시확인하고사용하세요. 넷같은제조사, 같은양을가진배터리를사용하세요. 혼용해서사용하면과방전의원인이됩니다. 다섯배터리를버릴때양극을테이프로막은뒤처리하세요. 잔량이남은배터리의단자들이서로접촉하면합선및발열위험이있습니다. Q 3 비행기에가지고탈수없는배터리가있다고하는데무엇인가요? 비행기의화물칸은온도와압력환경이지상과차이가있습니다. 또한배터리가장착된전자기기가항공이송중에작동해배터리가과열되고화재의위험이발생할수있습니다. 따라서항공사에서는승객과항공기의안전을확보하기위해현재배터리를안전하게이송하는방안을마련하여시행하고있습니다. 35 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 36
03 배터리안전하게이용하기 Health Charge 03 배터리안전하게이용하기 배터리와건강 배터리충전 Q 1 Q 1 배터리에혀를대면신맛이나는이유는? 급속충전기를많이사용하게되면배터리성능에악영향을미치나요? 배터리의전압은인체에서일어나는전기화학반응의 * 전위에비교하여양극은보다높고 음극은보다낮습니다. 산화반응은전위가보다높을때일어날수있습니다. 인체의성분이산화반응할수있는높은전위와만나산화반응을하게되어유기산을형성한다면산성으로서신맛을나타내는경우가있을수있습니다. 하지만이경우는사람마다다르기때문에절대적이라고할수는없습니다. * 전위 : 사전적으로는 정상전류가흐르는전기장내의기준점으로부터어떤점까지단위전하를옮기는데필요한일의양 으로정의하며, 리튬배터리에서는리튬금속의전압을기준점혹은기준전위 0 V로함. 급속충전기는전류를많이내도록구성된출력이큰장치입니다. 높은전류로급속히전지를충전하면전극재료내부의농도편차가증가하고이는배터리성능에악영향을미치는원인이됩니다. 따라서정말로급한상황을제외하고는급속충전을자제해야합니다. Q 2 배터리를강제로빼면배터리수명에영향을미치나요? Q 2 아이가배터리를빨았어요. 몸에이상은없나요? 휴대전화를비롯한전자기기에서배터리를강제로빼도, 전자기기에영향을미칠수는있지만배터리자체의수명과성능에는아무런영향을미치지않습니다. 정상적인배터리의외부는안전합니다. 따라서단기간의접촉은문제가없습니다. 다만누액이된배터리등오손된배터리는독극물의수산화칼륨 (KOH) 등의물질을포함하고있기때문에아이가빨았을경우즉시병원으로데려가서검사를받는것이좋습니다. 물론가장좋은방법은아이가배터리를만질수없도록평소에손이닿지않는높은곳에보관하는것입니다. Q 3 배터리설명서에 mah 가있던데, 이것이무엇을뜻하는것인가요? mah( 밀리암페어시간 ) 는배터리의용량을나타내는단위입니다. 즉 mah가높을수록더많은양을충전할수있습니다. 다만용량이큰만큼무겁다는단점도가지고있습니다. Q 3 수은전지는맨손으로만지면몸에해롭나요? 체중계나시계등디지털전자기기에서많이사용되는동전모양의수은전지에대한두려움을가진사람들이많습니다. 하지만수은등의전지재료는포장재료의내부에있기때문에외부는만져도안전합니다. 배터리충전관련평소궁금했던점을적어봅시다. 배터리가인체의건강에영향을미칠수있는사례에대해적어봅시다. 37 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 38
배터리수명을늘리는현명한관리법 04 39 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 40
01 기기별관리법 04 현명한배터리관리법 현명한관리법 스마트폰 01 기기별관리법 스마트폰노트북디지털카메라디지털도어록 >> 가능한그때그때충전합니다. 리튬이온전지는방전상태에서음극 * 집전체의부식손상으로고장을일으키므로 0% 까지방전시키는것보다는그때그때충전하는것이좋습니다. 하지만, 배터리가 0% 까지방전되지않도록하는기능이노트북내에내장되어있기때문에특별히걱정하지않아도됩니다. * 집전체 : 전지를구성하는물질로써양극과음극활물질에서전자를내고받을수있도록전자를이송해주는역할을함 >> 충전시에는전원을끄거나비행기모드로설정해전력이충전에만집중할수있도록합니다. >> 안쓰는기능은평소에도종료하는습관을들여야합니다. GPS, 블루투스, 와이파이, 어플리케이션은휴대전화배터리게이지를줄이는주범입니다. >> 진동보다는벨소리로휴대전화설정을하는것이좋습니다. 벨소리는휴대전화스피커를진동시켜소리를만들지만, 진동모드는휴대폰전체의떨림을발생시키기때문에배터리를벨소리보다많이소모합니다. 02 상황별관리법 겨울철배터리관리법여름철배터리관리법 >> 화면밝기를줄입니다. 스마트폰의디스플레이는배터리를닳게하는주요원인중의하나입니다. 사용자가불편하지않는선에서, 화면밝기를줄이면배터리를절약할수있습니다. 같은원리로밝은배경보다는보다어두운배경화면이에너지를적게소모합니다. >> 스마트폰배터리를위한어플리케이션을활용합니다. 스마트폰스토어에서메모리정리, 불필요한어플리케이션정리등배터리절약에도움이되는무료프로그램을쉽게다운받을수있습니다. 스마트폰배터리가부족해서난감했던경험에대해적어봅시다. 오래사용하지않는경우 스마트폰배터리를아끼기위해노력했던경험에대해적어봅시다. 41 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 42
04 현명한배터리관리법 01 기기별관리법 01 기기별관리법 04 현명한배터리관리법 노트북 디지털카메라 >> 가능한그때그때충전합니다. 노트북에사용되는리튬이온전지는방전상태에서음극집전체의부식손상으로고장을일으키므로 0% 까지방전시키는것보다는그때그때충전하는것이좋습니다. 하지만, 배터리가 0% 까지방전되지않도록하는기능이노트북내에내장되어있기때문에특별히걱정하지않아도됩니다. >> 화면밝기를줄입니다. 스마트폰과같이노트북의디스플레이도배터리를닳게하는주요원인중의하나입니다. 사용자가불편하지않는선에서가능한화면밝기를줄이면배터리를절약할수있습니다. >> 안쓰는기능은평소에도종료하는습관을들여야합니다. 특히블루투스와와이파이는노트북배터리게이지를줄이는주범입니다. >> 음향을사용하지않을경우사운드시스템을끄는것이좋습니다. >> 한꺼번에많은프로그램을실행하지않습니다. 노트북에장착된 CPU에부하가걸릴수도있기때문에가능한사용하지않는프로그램은그때그때확인하고종료합니다. >> 여행, 출장등의이유로장기간노트북사용이힘들경우에는, 배터리를미리 100% 충전하는것이좋습니다. 방전상태에서음극집전체의부식손상으로고장을일으키기때문입니다. >> 잠시자리를비울경우에는노트북을완전히종료하고다시시작하는방법보다는. 낮은전력을소모하는절전모드를활용합니다. >> 가능한그때그때충전합니다. 디지털카메라에사용되는리튬이온전지는방전상태에서음극집전체의부식손상으로고장을일으키기때문에, 0% 까지방전시키는것보다는그때그때충전하는것이좋습니다. 하지만, 배터리가 0% 까지방전되지않도록하는기능이노트북내에내장되어있기때문에특별히걱정하지않아도됩니다. >> 낮은전력을소모하는절전모드를활성화시킵니다. 보통사진을찍고다음사진을찍기까지카메라를오래켜놓는경우가많은데, 절전모드를활용하면이러한상황에서소모되는배터리를절약할수있습니다. >> 사진확인과편집은나중에확인하는것이좋습니다. 찍은사진을한번확인하는것이아닌여러번돌려가며확인하는행동은카메라배터리를닳게하는원인중하나입니다. 꼭봐야하는사진이아니라면모든촬영을마치고집에가서확인하는것이좋습니다. >> 화면밝기를줄입니다. 사용자가불편하지않는선에서가능한화면밝기를줄이면배터리를절약할수있습니다. >> 음향을사용하지않을경우사운드시스템을끄는것이좋습니다. 다른기기와달리카메라에는음향기능이중요한역할을하지않기때문에평소에꺼놓으면배터리를절약할수있습니다. >> 배터리가부족할경우카메라특수기능사용을자제합니다. 자동플래시기능, 야간모드를비롯한특수기능은배터리소모량이평소보다훨씬큽니다. 배터리가여유있는경우는괜찮지만, 부족할경우에는간단한기능으로사진을촬영하는것이좋습니다. 노트북배터리가부족해서난감했던경험에대해적어봅시다. 디지털카메라배터리가부족해서난감했던경험에대해적어봅시다. 노트북배터리를아끼기위해노력했던경험에대해적어봅시다. 디지털카메라배터리를아끼기위해노력했던경험에대해적어봅시다. 43 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 44
04 현명한배터리관리법 01 기기별관리법 02 상황별관리법 04 현명한배터리관리법 디지털도어록 겨울철관리법 >> 디지털도어록속의배터리는같은용량을가지고있는제품을쓰는것이바람직합니다. 새배터리와사용한배터리를혼용해서사용하게되면, 이미방전된배터리에과전압이발생하여누액이발생할수있습니다. 이는디지털도어록기기자체에도영향을미칠수있습니다. >> 새배터리라도같은제조사의제품을쓰는것이좋습니다. 양이같아도제조과정에따라배터리의질에차이가있을수있습니다. 역시이러한배터리들을혼용해서사용하게되면배터리에누액이발생하고디지털도어록의고장을일으킬수있습니다. >> 디지털도어록의배터리가방전되어작동하지않는경우, 시중에서파는 9 V 건전지의양극을디지털도어록안쪽의동그란구명 2개에맞추면일시적으로작동시킬수있습니다. >> 날씨가추운겨울철에는배터리의전반적인화학반응이느려지고내부저항이증가하여배터리가평소보다빨리닳습니다. 따라서스마트폰, 디지털카메라등리튬이온전지를사용하는기기는외출시옷속에보관하거나, 헝겊을덮는등따뜻하게유지하는것이좋습니다. 여름철관리법 >> 날씨가더운여름철에는배터리의안전사고에각별히주의해야합니다. 밀폐된자동차나햇볕이직접내리쬐는장소에배터리를두면과열로인해안전사고의위험이있습니다. 특히 60 도씨 ( ) 이상넘어가면배터리부품자체에손상이발생할수있으니주의해야합니다. 오래사용하지않는경우 ( 군입대, 장기출장등 ) >> 군입대를하거나몇달동안자리를비우는출장및여행의경우에는, 떠나기전에배터리를 100% 충전한상태로만들어놓고떠나는것이좋습니다. 자기방전을줄이기위해서는냉장실이나냉동실의저온에넣어두는것이좋습니다. 디지털도어록의배터리가부족해서난감했던경험에대해적어봅시다. 배터리를절약하는나만의방법을적어봅시다. 45 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 46
5 한국전기연구원 한국전기연구원은 어떤곳인가요? 6 한국전기연구원 - 전지연구센터 전지연구센터는 무슨일을하나요? 한국전기연구원연혁 1976. 12. 29 1981. 01. 20 1985. 06. 17 한국전기기기시험연구소설립 비젼및발전전략 한국전기통신연구소설립 ( 한국통신기술연구소와통합 ) 한국전기연구소발족 2001. 01. 01 한국전기연구원개칭 전지연구센터는전기에너지의저장, 변환및발전기술분야의전문연구그룹입니다. 리튬이차전 지용양ㆍ음극활물질, 전해액, 격리막등의핵심 4대소재및전고상전지의개발을통해리튬전지의성능과안전성을개선하는연구와함께, 나트륨이차전지, 슈퍼캐패시터, 금속공기전지등안전성, 출력, 에너지밀도를극대화할수있는차세대에너지원개발에도노력을경주하고있습니다. 또한, 이차전지의평가기술 / 국제표준개발및에너지하베스팅소재 / 디바이스개발등이차전지를활용하는분야까지연구범위를확장하고있습니다. 저희센터는전기에너지의생산및저장과관련된핵심기술개발을통하여인류에공헌할수있는연구그룹이되고자최선을다하고있습니다. 전기기기시험 인증서비스제공및관련기술연구개발등 전력기술및신재생에너지의전력시스템연계기술연구개발 주요연구내용 핵심소재개발 : 리튬이차전지, 슈퍼캐패시터및금속공기전지용소재 리튬전지시스템개발 : 전고체리튬이차전지 전자의료기기및전기기술기반융합기술연구개발 전기기기연구개발 비리튬계전지시스템개발 : 나트륨이차전지, 슈퍼캐패시터, 금속공기전지, 강유전체세라믹커패시터 전기부품 소재연구개발 이차전지활용기술개발 : 평가기반, 국제표준 전기에너지변환소재및시스템개발 : 압전소재및소자, 에너지하베스팅소재 / 디바이스, 압전액추에이터 대표 6 대기술 765kV 초고압전력설비국산화차세대전력계통운영시스템 (EMS) 원전계측제어시스템 (I&C) 한국형배전자동화 (KODAS) 기술펨토체레이저광원기술자기부상열차자기부상제어시스템 주요연구성과 리튬이온전지국내최초개발 ( 원형, ICR20500)(1993) 전력용압전변압기 (2010년) EV용리튬이차전지세계최초개발 Pouch형하이브리드커패시터 (2011년) (100Ah, 각형 / 원형 )(1995) 고변위친환경압전소재 (2011년) 버튼형아연공기전지개발 (308Wh/kg, 국내최고 ) (2003년) 압전에너지하베스팅소재및디바이스 (2011년) 리튬이차전지용 NMC계양극소재 (2008년) 반도체프로버정밀제어압전액추에이터 (2011년) 전기이중충커패시터 ( 초소형, 중형, 대형 ) (2008년) 무인정찰기용아연공기전지개발 리튬이차전지용고용량 Si계음극소재 (2010년) (395Wh/kg, 세계최고 ) (2013년) 고용량커패시터용활성탄소재및 sheet형전극 (2010년) 레이저시스템용압전형마이크로스캐너 (2014년) 전지연구센터장엄승욱 / Tel. 055-280-1501 / E-mail: sweom@keri.re.kr 47 KERI 배터리가이드북 KERI 배터리가이드북 48
가치를창조하는세계일류전기전문연구기관 전문기술분야 KERI의첨단기술은우리가꿈꾸던세상을현실로바꿉니다. HVDC 기술 고신뢰전력변환기술 전력기기고성능화기술 전력반도체기술 초전도에너지네트워크기술 융복합의료진단및치료기기기술 의료용영상진단기기개발 고에너지이용치료기기개발 의료용센서및 U헬스케어기술개발 중전기기시험 인증기술 초고압대전력성능평가기반구축 시험인증서비스국제화 전력 IT 및신재생에너지기기성능평가기반구축 전기추진기술 전기자동차및펄스파워기술 고효율, 고출력, 고속전동력기술차세대전력망기술 전력망고도화운영제어기술 신재생에너지보급및품질기술 스마트그리드 ICT 적용기술 나노기반전기신소재기술 나노공정장비핵심기술 친환경나노기반전기소재부품기술 나노기반녹색에너지원기술 EV 발행처한국전기연구원발행일 2015년 1월 28일기획홍보협력실편집류동수 / 서재훈 / 동경진자문도칠훈박사 ( 책임연구원 ) / 055-280 -1662, chdoh@keri.re.kr 감수전지연구센터주소경상남도창원시성산구불모산로 10번길 12 디자인디자인에코 055-297-9188 ISBN 979-11-954547-0-9 출판신고번호 567-2015-000004 국방 전자파무기, 전기포스마트그리드기술전기이용기술중전기기시험 인증기술 의료 형광영상진단및광치료기술 차세대암진단치료장치 산업 전기자동차, 전기선박 초전도응용, 신소재 차세대광원, 고효율전동기 전력기기설계및진단 환경 낙뢰로부터의보호 전자계저감및인체영향평가 환경보전 토양복원기술 KERI 배터리가이드북 50