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과학과 놀자

'배터리 열 폭주' 땐 연쇄 폭발, 대형 화재 위험 커

최근 전기차 보급이 증가하면서 화재 사고가 늘어나고 있다. 지난 8월 청라아파트 지하 주차장 화재 등 잇따른 피해에 안정성에 대한 우려의 목소리도 함께 커지고 있다.전기차가 내연기관차보다 화재가 더 잘 일어나는 것은 아니지만 문제가 되는 것은 내연기관차와 달리 화재 발생 시 진압이 어렵다는 것이다. 전기차는 내연기관차보다 화재 진압에 8배 더 많은 시간이 걸리고, 소요 인력도 2.5배나 더 필요하다. 또 화재 진압 시 사용되는 물의 양도 내연기관차는 1톤인 데 비해, 전기차는 110톤이나 든다.그 이유는 전기차의 리튬이온 배터리에 있다. 리튬이온이 양극에서 음극으로 이동하면 충전되고, 반대로 음극에서 양극으로 이동하면 전기가 만들어진다. 그런데 제조 과정상 결함, 과충전이나 과방전, 외부 충격 등으로 배터리 내부 온도가 상승하면 분리막이 손상되며 화재가 일어날 수 있다. 원래 분리막은 양극과 음극의 접촉을 차단하고 리튬이온만 통과시키는 역할을 하는데, 분리막이 손상되면 양극과 음극이 직접 만나 다량의 리튬이온이 한꺼번에 이동하며 격렬한 반응이 일어나는 쇼트 현상이 발생한다. 이때 양극재로 금속산화물이 사용되는데, 열에 의해 양극재가 분해되면 금속산화물의 부반응으로 산소 기체가 발생해 발열을 더 가속한다. 이온의 이동을 돕는 전해액 또한 기화되면서 가연성물질이 나오고, 순식간에 1000℃ 이상으로 온도가 상승한다. 이렇게 배터리 내부의 온도가 제어할 수 없을 정도로 올라 폭발하는 것을 ‘열 폭주 현상’이라고 한다. 바로 이 열 폭주 현상 때문에 전기차는 불이 났을 때 진압하기가 어렵다.게다가 전기차에 들어가 있는 배터리는 수백 개의 배터

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세계서 가장 많은 독일바퀴, 고향은 아시아

깜깜한 밤, 사각거리는 소리와 함께 검은 그림자가 보인다. 혼비백산하며 급하게 불을 켜니, 번개처럼 빠르게 도망가 숨어버린다. 바로 해충 하면 가장 먼저 떠오르는, '극혐'의 대명사 바퀴벌레다. 바퀴벌레는 지구상에서 가장 오래된 곤충 중 하나다. 지금까지 발견된 화석에 따르면, 약 3억 2000만 년 전인 고생대 석탄기부터 이미 존재했던 것으로 추정된다.바퀴벌레는 환경 적응 능력이 매우 뛰어나 공룡이 사라진 백악기의 대멸종 시기에도 살아남아 오늘날까지 번성하고 있다. 전 세계에 바퀴벌레 4600여 종이 서식하며, 열대지방부터 북극까지 다양한 환경에서 살고 있다.이렇게 많은 바퀴벌레 중 인간의 거주지에서 발견되는 바퀴벌레는 약 30종 정도다. 한국에는 약 10종의 바퀴벌레가 서식하는데, 이 중에서도 우리가 일상생활에서 흔히 보는 바퀴벌레는 ‘독일바퀴(Blatella germanica)’라고 불리는 종이다.독일바퀴는 1756년부터 1763년까지 일어난 7년 전쟁 중 군대의 식량 저장고에서 처음 발견됐다. 이때는 서로 상대의 이름을 따 ‘러시아 바퀴벌레’ 혹은 ‘프로이센 바퀴벌레’로 불렸다. 그러다 1767년 ‘생물 분류학의 아버지’라 일컫는 스웨덴의 식물학자 칼 폰 린네가 ‘바퀴’라는 종을 명명하면서 독일바퀴라는 이름을 얻었다.그런데 이름과 달리, 독일바퀴는 독일과 크게 관련이 없다. 린네도 채집된 표본이 독일에서 온 것이라 그렇게 이름을 붙였을 뿐이다. 게다가 독일바퀴는 전 세계에서 가장 번성한 종이지만, 야생에서는 발견되지 않고 오직 인간의 거주지에서만 볼 수 있다. 아무도 원하지 않지만 거의 모든 사람이 키우는 ‘반려벌레’가 된 셈