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‘삼성 갤럭시 노트7’은 우연히 터진 게 아니다

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관리자 (223.♡.188.164) 작성일16-10-15 20:53 조회1,140회 댓글0건

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‘삼성 갤럭시 노트7’은 우연히 터진 게 아니다 http://m.khan.co.kr/view.html?artid=201610151717001&code=940100

‘삼성전자 갤럭시 노트7 화재사고는 배터리 때문이기도 하고, 아니기도 하다.’ 적어도 미국 공항에서 불탄 이후 상황으로 보면 직접 원인은 배터리가 아닐 가능성이 짙어졌다. 그러나 아이로니컬하게도 사고 밑바탕에는 역시 ‘배터리 문제’가 깔려 있다. 게다가 그간 삼성전자의 전략과 기술적 한계가 함축돼 있다. 이런 역설적 상황을 이해하지 못하면 이번 사태의 본질 파악을 그르치게 된다.

삼성전자의 스마트폰 야심작 ‘갤럭시 노트7’은 뭐든 최고였다. 최고 해상도, 최대 배터리에 홍채인식까지 넣었다. 날개돋친 듯 팔렸다. 오는 27일 이재용 삼성전자 부회장의 등기이사 재등재라는 ‘미니 대관식’에 카페트를 갤럭시 노트7이 수놓고도 남을 성싶었다. 그러나 갤럭시 노트7은 터질 수밖에 없는 운명을 타고난 꼴이다. 휴대폰 역사에 오점으로 남을 사건의 단초는 바로 배터리다

 이는 단지 삼성이 9월 2일 1차 조사 때 밝힌 삼성SDI 배터리 문제를 가리키지는 않는다. 오히려 삼성SDI는 ‘억울한 누명’을 썼을 수도 있다. 단언컨대 갤럭시 노트7 화재 결함은 ‘삼성전자’의 기술력에서 촉발됐다는 게 다수 전문가들의 판단이다. 한 배터리 전문가는 “더 좁혀 얘기하자면 삼성 갤럭시 시리즈 스마트폰의 배터리 수명 약점이 근원일 수 있다”고 지적했다. 이번 사고를 온전히 이해하려면 삼성전자의 스마트폰 개발 이력을 통시적으로 볼 필요가 있다.
 
몸체는 얇야지고 배터리는 커져 불안정

삼성전자는 갤럭시 노트5부터 큰 변화를 줬다. 기존 갤럭시S5까지 채택해온, 배터리를 교체해서 쓰는 착탈식 대신 애플 아이폰처럼 내장형(일체형) 배터리로 바꾼 것이다. 단점은 역시 배터리 수명이다. 내장형은 대기 중이나 쓸 때 배터리 소모를 최소화하는 기술이 요구된다. 여분 배터리로 바꿔 끼울 수 없어서다.

미국의 대표적 소비자 잡지인 ‘컨슈머리포트’는 2015년 5월 이렇게 평했다. “갤럭시S6는 놀랍게도 전작인 갤럭시S5만큼 점수는 얻지 못했다.” 주요 이유로 전작에 있던 착탈식 배터리 등을 없앤 것을 꼽았다. “아이폰스러움이 저평가의 원인”이라고도 했다. 갤럭시S6 이용자도 배터리가 약하다고 불만을 쏟아냈다. 세간에 ‘이재용폰’으로 일컬어진 갤럭시S6는 판매 저조로 체면을 구겼다. 수장인 IM부문 무선사업부장까지 고동진 사장으로 바뀌었다.
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갤럭시S5 배터리 용량은 2800mAh였으나 S6는 2550mAh로 줄었고 심지어 S4(2600mAh)보다 작았다. 다급한 삼성은 갤럭시S7에서 배터리 용량 늘리기에 집중한 것으로 보인다. 3000mAh까지 끌어올렸다. 여기에 S7에는 방수·방진 기능까지 강화했다. 이어 몸체가 더 큰 갤럭시 노트7에서 배터리는 3500mAh까지 커졌다. 몸체 두께는 더 얇아졌다. 커진 배터리가 더 좁은 공간에 숨도 못 쉴 만큼 꽉 들어찬 형국이다.

삼성전자가 애플 아이폰과 기술 경쟁을 높이고 후발 중국 화웨이 등을 견제하기 위해 차별화된 전략으로 사용시간을 늘리려고 큰 배터리를 억지로 집어넣은 격이다. 또 아이폰이 선보이지 못한 방수·방진 기능을 앞세우다 보니 내장형 배터리로 바꾸면서 무리수를 뒀다. “방수·방진 기능을 위해 발열을 밖으로 적절히 빼내지도 못하게 된 것으로 보인다”고 전문가들은 지적했다. 홍채인식 같은 고용량 애플리케이션까지 적용했다. 일각에서는 갤럭시S7에 비해서도 갤럭시 노트7은 내부 구동칩인 모바일 AP와 배터리 사이 간격이 더 가깝게 붙어 있어 화근을 키웠다고 지적한다. 이렇게 해 임계점을 넘은 결과가 화재·폭발이다.

리튬이온 배터리는 휴대폰부터 노트북, 전기자동차에까지 흔히 쓰이는 방식이다. 선양국 한양대 에너지공학과 교수는 “이용자는 간혹 뜨거워지는 경험들을 하는 수준 같지만 리튬이온 배터리는 상당히 불안정한 물질이다. 약 100도 정도 열만 가해져도 불꽃이 붙는다”고 말했다. 조재필 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 교수는 “양극에는 리튬코발트 산화물이 쓰이는데, 리튬이 빠져나가면 코발트가 불안정한 상태가 된다. 건축물에 기둥(리튬)이 빠지는 것에 비유할 수 있다”고 말했다.

충전과 방전의 원리는 대략 다음과 같다. 양극과 음극 사이에 분리막이라는 게 있다. 양·음극 사이는 리튬이온과 전자가 옮겨다닌다. 충전 때는 양극에서 음극으로 리튬이온이 움직이고, 방전 때는 반대다. 분리막에는 미세한 구멍이 뚫려 있어 이온, 전자가 이동케 한다. 도칠훈 한국전기연구원 전지연구센터 책임연구원은 “분리막 표면의 50%는 사실 구멍이 나 있다고 보면 된다”며 “더 작은 크기에 더 많은 전기량을 넣다 보니 분리막도 얇아지고 있다”고 말했다. 전극 두께가 200㎛ 경우 10여년 전에는 분리막이 20㎛ 이상이었으나 근래 10㎛에 이어 7㎛까지 작아졌다. 열이 나고 부풀어오를 때 분리막이 눌리면 위험하다.

리튬이온 배터리는 특성상 충전하거나 사용(방전) 중 배터리가 부푸는 ‘스웰링 현상’이 일어날 수 있다. 갤럭시S3 등도 2013년 이래 이런 현상이 나타났으나 당시는 착탈식이어서 큰 문제가 발생하지 않은 것으로 보인다. 조재필 교수는 “구형 니켈 카드뮴 건전지의 경우도 내부에 살짝 빈 공간을 두고 설계를 한다. 화학반응으로 팽창할 경우에 대비해 여유를 둔 것”이라고 설명했다.

원문보기:
http://m.khan.co.kr/view.html?artid=201610151717001&code=940100#csidx538748dd50a42d698f5dc94334addc3

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