[아하!] 불안 가득 '배터리 스웰링' 현상…이유는?

[프라임경제] 다음 달 초 아이폰8 및 아이폰8 플러스 모델이 출시됩니다. 프리미엄급 스마트폰이 발표될 때면 언제나 그렇듯이 이번에도 각 통신사들이 출시 전 사전예약을 받고 있는데요. 아이폰의 명성답지 않게 예약 실적이 전작에 비해 저조하다는 얘기가 들리고 있습니다.

함께 발표됐지만 출시가 늦춰진 아이폰X 모델에 대한 기대 때문이라는 분석도 있지만, 그보다 더욱 중요하게 다뤄지는 문제는 바로 해외에서 발생 중인 새 모델의 사건사고입니다.

한국보다 먼저 아이폰이 출시된 1차 출시국 미국·일본·대만 등에서 내부 배터리가 부풀어 오르는 '스웰링' 현상이 발생해 디스플레이 부분이 휘어지며 내부 기판이 드러나는 사례가 여럿 포착된 건데요.

이런 현상이 배터리 충전 중에는 물론 심지어는 최초 배송을 받아 박스 포장을 뜯었을 때 이미 배터리가 부풀어 있었다는 사례도 나타나면서 큰 파장이 일고 있습니다.

스마트폰에 사용되는 배터리는 리튬이온 배터리입니다. 쉽게 설명하면 리튬이온으로 이뤄진 전자가 배터리의 양극과 음극 사이를 오가면서 충전과 방전이 이뤄지는 원리인데, 이렇게 전자가 양극을 오갈 수 있게 하는 전해질이라는 물질이 있습니다.

전해질은 일반적으로 액체나 젤리 형태인데, 이 전해질에 문제가 생기면서 내부에서 가스가 발생해 배터리가 부풀어 오른 것으로 추정되고 있죠. 리튬이온 배터리는 소모품이기 때문에 배터리를 많이 사용할수록 스웰링 현상은 종종 일어나곤 하지만, 출시되자마자 이런 현상이 발생하는 건 이례적인 일이라는 게 업계의 설명입니다.

애플은 아이폰에 들어가는 배터리에 대해 다양한 업체들과 계약을 맺고 제품을 공급받고 있는데요. 그중 어느 업체가 제조한 배터리에서 문제가 발생한 것인지는 아직 확실하게 파악되지 않았다고 합니다.

다만 현재까지 전 세계에서 발생한 불량품 사례가 판매량 대비 비율이 높지 않고 결함이 배터리 내부에서 발생한 것으로 추정되는 만큼, 전 제품 리콜보다는 문제가 발생하는 제품을 교환하는 방식을 택할 것이라는 관측이 나옵니다.

리튬이온 배터리는 이렇게 핸드폰이나 가전제품 등에도 사용되지만, 전기차 배터리나 에너지저장장치(ESS)에도 사용되곤 하는데요. 전기차나 ESS에 들어가는 배터리는 그 크기나 용량이 소형 배터리와 비교할 수 없어 안전성 문제가 더욱 크게 다가오는 상황입니다.

이렇다 보니 배터리 업계에서도 다양한 방안을 강구하고 있는데요, 최근까지 가장 실현 가능성이 높은 방안은 바로 전고체 배터리입니다. 스웰링이나 폭발·방화 등 많은 문제와 얽힌 전해질을 고체로 만든 배터리를 뜻합니다. 배터리 내부 물질들이 고정돼 있어 기존 배터리보다 안전성이 훨씬 높은 것이 특징입니다.

현재까지 전고체 배터리 개발에서 가장 앞서나가는 곳은 일본으로 알려졌고, LG화학(051910)·삼성SDI(006400) 등 우리나라 배터리 기업들도 차세대 배터리시장에서 밀려나지 않기 위해 연구개발에 힘쓰는 중이라네요.