이제 전자기계 없이 살 수 없는 시대가 되었다. 집 안을 들여다 보면, 시계, TV, 선풍기, 컴퓨터 등 대부분이 전기를 사용하는 제품들이다. 다행히 일부 기기들은 배터리 하나로 긴 시간 사용할 수 있어 편리한데, 오늘 IP백과사전에서는 작지만 큰 혁명 ‘배터리’의 재밌는 유래 이야기와 관련 특허를 알아보자.

2020년대 배터리의 위상은 많이 낮아진 상태다. 과거 정말 많은 기기들이 배터리를 필요로 했는데, 대부분 사라지거나 전기 플러그로 전기 공급방식이 변경되었다. 대표적으로 CD플레이어와 MP3를 꼽을 수 있다. AAA 건전지 혹은 충전지로 사용하던 CD플레이어가 사라지고 건전지 혹은 충전잭을 사용하던 MP3에서 핸드폰으로 완전히 대체되었다.

물론 위에서 살펴본 것처럼 우리 가정 내에서 여전히 배터리 사용기기를 확인할 수 있다. 대부분 리모콘, 벽시계, 마우스, 키보드 등 전력 소모량이 적은 기기들이다. 큰 도움이 되지 않아 보이지만 이 모든 기기가 콘센트를 사용한다고 가정하면, 사실 배터리 사용은 가정 내 전기세에 큰 도움을 주고 있는 것이다.

그렇다면 작지만 유용한 ‘배터리’는 언제 누가 만들었을까? 배터리 탄생 일화에 대한 재밌는 이야기가 있다. 때는 1791년 이탈리아, 물리학자이자 해부학 교수였던 '루이지 갈바니'는 개구리 실험 도중 접시 위에 죽은 개구리가 금속에 닿자 뒷다리가 움찔하는 것을 발견했다.

그는 해당 현상을 반복해 보고 마치 개구리에서 전기가 나오는 것처럼 느꼈고 곧바로 동물의 몸에서 전기를 만들어 낼 수 있다는 ‘동물전기이론’이라는 논문을 발표했다. 지금 들으면 피식 웃고 말 주장이지만, 당시 학계 사람들은 너도나도 맞장구치며 갈바니의 의견에 동조했다.

그러나 그의 친구이자 동료 물리학자였던 '알렉산드로 볼타'는 동의하지 않았다. 친구의 반대의견에 갈바니의 기분도 좋지 않았고 주위의 반응 또한 이미 갈바니의 이론에 크게 매료된 상황이라 볼타의 실험에 부정적인 여론이 많았다.

하지만 갈바니의 이론이 성립하지 않는다는 반론을 내기 위해 계속된 실험 끝에 결국 개구리가 전기를 일으킨 것은 아니고 그저 전류가 흐르게 했을 뿐, 오히려 실험에 쓰였던 금속 접시와 주변 다름 금속 물질이 전기를 일으켰다는 점을 발견했다.

1800년에는 소금물을 적신 판지를 겹겹이 끼워 만든 배터리를 만들기도 했으며, 나아가 화학반응에 의한 전기 발생에 성공하기도 했다. 결국 최초의 전지이자 오늘날 모든 화학 배터리의 기본 원리를 담고 있는 ‘볼타 전지’를 발명해 냈다.

이 업적으로 볼타는 1794년 영국 왕립학회에서 코플리상을 수상했으며 1801년 나폴레옹 1세의 초청을 받아 강연을 하고 레지옹 도뇌르 훈장까지 받았다. 또한 1815년부터는 파도바 대학에서 교수를 하며 여생을 보냈다. 오늘날 전압의 단위 볼트(V) 또한 그의 이름에서 따온 것이다.

이후 1866년 프랑스의 공학자 조르주 르클랑셰(Georges Leclanch)가 볼타 전지의 폭발 위험성을 보완해 기전력 1.5V를 내는 1차 전지를 만들었으며, 1887년 독일의 과학자 칼 가스너(Carl Gassner)가 르클랑셰의 설계에서 전해질 용액을 다른 물질로 바꿔 1차 전지의 표본을 만들었다.

특허 정보에 따르면 1866년 Georges Lionel Leclanch의 이름으로 배터리 특허(US64113A)를 출원했으며, 이어서 1887년 Carl Gassner의 이름으로 배러리 특허(US373064A)를 출원했다. 두 특허 모두 배터리 역사에 있어 표본을 만든 매우 중요한 특허였다.

배터리의 종류는 매우 많지만, 대부분 규격과 내용물을 통일했다. 서피스 펜과 같은 스타일러스 제품에 주로 들어가는 AAAA, 국내에서 가장 많이 사용하는 AAA와 AA 그리고 CM과 DM이 있다.

다양한 과학자들이 연구해 오늘날까지 발전한 ‘배터리’. 마치 일상이라는 테트리스의 빈 공간을 채워주는 작은 조각과 같다. 물론 언젠가는 배터리 없이 기계가 작동하는 시대가 오지 말라는 법은 없지만, 그날이 올 때까지 가정의 편리함을 증진시키는 긍정적인 역할이 유지되길 바란다.