“백만볼트!” 요즘 다시 유행하는 포켓몬 빵, 백만볼트가 대표 포켓몬인 피카츄의 기술임을 모르는 사람은 없을 것이다. 노란 꼬리에서 나가는 노란 빛의 전기, 어릴 땐 귀여움에 빠져 당연하다고 생각했지만 전기는 과연 노란색일까? 직접 눈으로 본 사람은 드물겠지만 사실 우리 모두는 일상에서 이미 눈에 보이지 않는 전기를 들고 다니고 있다.

‘전기와 관련된 위인’라는 말을 들으면 자연스럽게 토마스 에디슨을 떠오른다. 에디슨은 1879년 실용적인 전구를 발명한 위대한 발명가이자 직류전류를 공급하여 전구, 모터, 발전기 등을 산업 전반에 퍼뜨렸다. 하지만 에디슨이 전구를 발명할 수 있게 해준 전기에 대한 기반 연구는 그보다 한 세기 앞선 시대의 과학자 프랭클린, 쿨룽, 볼타 등에 의해 진행되었으며 그 중 볼타는 ‘전지를 발명한 위인’으로 알려져있다.

이 때 볼타는 두 금속을 산성 용액에 담그고 전선으로 연결하여 전기가 계속 흐르는 것을 발견하였으며 이를 통해 세계 최초의 화학전지인 볼타전지를 발명했다. 이는 전류의 개념에 접근할 수 있는 큰 발걸음이 되었고 현재 알려진 전지들의 연구에 기반이 되었다. 다만 이 개발된 전지는 현재 건전지의 개념과는 거리가 있었으며, 현재 우리가 흔히 접하는 건전지가 만들어진 것은 그보다 수십 년 후의 일이다.

전지 개발 초기 액체 전해질을 사용하는 습식 전지의 활용성을 개선한 건전지는 알려진 바와 같이 완전 건조된 상태는 아니다. 흐르지 않을 만큼만 젖은 축축한 고체 상태의 페이스트가 전해질의 자리를 대신하고 있을 뿐이다. 

이 건전지가 바로 우리가 아는 대표적인 ‘전지’ 중 하나이다. 전지의 전극 물질로는 제일 잘 알려진 리튬을 비롯한 납, 니켈, 코발트, 카드뮴, 철, 아연, 공기, 망간, 탄소 등이 연구되었으며 최근에는 마그네슘이 주목받고 있다. 이온 확산을 돕는 전해질도 액체로만 사용이 되었으나, 안전성을 위한 고체 전해질을 사용하는 연구도 진행되고 있다. 

이처럼 다양한 소재가 활용되는 전지는 손목시계, 휴대폰, 컴퓨터, 자동차에서부터 우주분야, 에너지저장, 통신, 측정기, 의료장비, 보안장비 등 다방면으로 활용되고 있다. 이 때 활용되는 전지는 그 방식에 따라 1차전지와 2차전지로 구분된다. 1차전지는 방전만 가능한 전지, 2차전지는 사용 후 재충전이 가능한 전지임은 다들 알고 있을 것이다. 2차 전지의 대표주자인 리튬이온전지는 양극, 음극, 전해액, 분리막으로 구성된다. 충방전의 원리는 리튬이온의 움직임에 의해 결정된다. 리튬은 이온화되어 전해액을 타고 이동하는데 양극에서 음극으로 이동하면 충전, 음극에서 양극으로 이동하면 방전 현상이 일어난다. 이러한 현상을 통해 우리는 건전지(혹은 2차전지)에 전기를 축전하여 사용하고 있다. 

글의 머리에서 전기를 들고 다닌다는 표현을 썼지만 건전지의 전기는 전류로 흐르기 전까지는 있고 없음이 드러나지 않기 때문에 정확한 표현은 아닐 것이다. 하지만 우리는 당연하다는 듯이 전기를 사용할 수 있고, 눈에 직접 보이진 않지만 전기의 존재는 다양한 도구들을 통해 우리에게 드러나고 있다. 전기는 어느 순간 너무나 자연스럽게 우리 손에 쥐어져 있다.