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1. 플렉서블 배터리
1.1. 플렉서블 배터리의 정의
플렉서블 배터리란 유연성이 있어서 자유자재로 휠 수 있는 전자 기기들에 적합하도록 개발된 배터리를 의미한다. 일반적인 배터리는 크고 단단한 용기 내부에 양극과 음극, 전해질, 분리막 등이 담겨 있어 물리적 유연성이 매우 부족한 반면, 플렉서블 배터리는 필름 형태의 고분자 전해질과 탄소 나노튜브나 그래핀 등의 신소재를 사용하여 아주 유연하고 잘 휘어지는 특징을 가진다.
1.2. 배터리 개발 역사
화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 도구인 배터리의 역사는 생각보다 오래되었다. 지금으로부터 약 2,000년 전, 서아시아의 파르티아 왕조 때 건전지와 유사한 형태를 지닌 유물이 발견되었다. 이후 1800년 이탈리아의 과학자 알레산드로 볼타가 구리와 아연을 이용해 세계 최초의 전기 저장 장치를 만들었다. 전기의 단위인 볼트도 그의 이름에서 유래했다. 배터리는 전기를 활용하는 가장 효과적인 장치로 자리 잡았다. 이후 1859년 프랑스 과학자가 납을 이용한 축전지를 개발하였다. 1901년 모두가 아는 에디슨이 니켈과 철을 이용하여 배터리를 개발했으며, 이후 1955년 미국기업 말로이에서 알카리 건전지를 개발했다. 1976년 스탠리 워팅엄 뉴욕주립대 교수가 리튬이온을 개발하였고, 1991년 소니에서 리튬이온전지를 장착한 워커맨을 대량생산하였다. 2000년대 접어들면서 2004년 MIT교수 옛밍 치앙이 인산철을 이용한 현대식 리튬이온 전지를 개발하여 지금까지 사용중이다. 이후 LG화학은 2013년 기존의 사각형 형태를 벗어나 쌓고, 휘고, 감을 수 있는 '스텝드 배터리(Stepped Battery)' 와 '커브드 배터리(Curved Battery) 를 양산하기 시작하였으며,LG전자의 스마트폰에 적용하고 있다. 그리고 삼성SDI는 2014년 세계 최초로 플렉시블 배터리를 공개했으며 2016년 목걸이, 헤어밴드 등 형태로 적용 가능한 스트라이프 배터리를 선보였다.
1.3. 플렉서블 배터리의 필요성
과거 폴더형 휴대전화를 출시할 수 있었던 것은 휘어지는 회로가 나왔기 때문이다. 이후 디스플레이가 휘어지면서 액정이 접히는 스마트폰이 나오고 있다. 배터리도 마찬가지다. 지금까지는 배터리 때문에 설계나 디자인 면에서 제약이 많았다. 하지만 플렉시블 배터리는 이 제약을 크게 줄여줄 것이다. 실제로 최근 많은 업체들이 플렉서블 배터리 개발에 나서며 품질은 계속 진화해 왔다. 기존 리튬 이차 전지의 성능을 개선하는 한편 자유자재로 휠 수 있는 유연성을 높이면서 이제는 상용화 단계에 이르렀다. 이에 따라 웨어러블 기기 증가와 맞물리면서 적용이 확대됐고 다시 다양한 웨어러블 기기를 탄생시키는 등 웨어러블 디바이스 대중화를 주도해 나가고 있다. 배터리가 플렉서브하다면 향후 스포츠웨어, 의료기기, 전기자동차, 스마트카드 등 다양한 분야에서 활용 될 수 있다.
1.4. 플렉서블 배터리 시장 현황 및 전망
플렉서블 배터리 시장 현황 및 전망은 다음과 같다.
이차전지 시장 중에서 가장 주목받고 있는 것은 리튬 이차전지이다. 리튬 이차전지는 휴대폰, 노트북 등의 소형 IT 제품에 주로 사...
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