[오동희의 思見]갤노트7과 기술적 임계치에 대한 고민

'두께 5.1mm×폭 39mm×길이 98mm(배터리 크기)'의 직육면체 내부에서는 도대체 어떤 일이 벌어진 것일까.


최근 소손(발화) 논란이 된 갤럭시노트7 배터리에 대한 얘기다. 갤럭시노트7 배터리뿐만 아니라 모든 휴대폰 배터리는 다음과 같은 국제기준의 안전성 평가 테스트를 한다. 이를 통과하지 못하면 제품을 출시할 수가 없다.

산업1부 재계팀장(부장)

우선 △두께 3mm 못으로 찌르는 관통테스트 △130도에서 1시간동안 배터리를 방치하는 열노출 테스트△고전류(3클롬-C 및 고전압(4.6V) 충전에서 배터리가 이상 없는지를 확인하는 과충전 테스트를 한다.

또 △9.1kg 물체를 61cm에서 떨어뜨리는 충돌테스트△13KN(킬로뉴턴의 힘)으로 강판을 누르는 압축 테스트 △55도에서 양극과 음극을 강제 연결하는 고온단락테스트 △1C(클롬-1암페어의 전류를1초 동안 흘릴 때의 전하량)로 2시간반을 방전하는 강제방전테스트를 진행한다.

이번에 출시된 갤럭시노트7에 들어간 배터리 제품들도 이같은 가혹시험을 통과한 것들이다. 그런데도 문제가 발생한 원인은 뭘까. 또 생산된 450만대 전량에서 같은 문제가 발생한 것이라면 하나의 명확한 문제점을 찾을 수 있지만, 그 중 극히 일부에서 이같은 문제가 발생한 이유는 어디에 있을까.


삼성전자가 처음 특정 회사에서 생산한 배터리의 양극과 음극을 나누는 분리막의 문제라고 결론지었을 때는 제조공정상의 문제로 귀결되는 듯했고, 그 해결책도 간단해 보였다.

하지만 다른 회사의 배터리를 탑재했을 때도 일부 제품에서 같은 문제가 발생했을 때는 다른 이유가 있을 것으로 추정됐다.

그 원인이 아직 쉽게 밝혀지지 않는 것은 우리 눈에 보이지 않는 9.107×10^-31(윗첨자 -31승)kg 질량을 가진 '아주 작은' 전자(電子)가 행동하는 양식을 인간이 완전히 이해하지 못한 측면이 있음을 보여주는 대목이다.

국제전기기구(IEC)에서 인정한 안정성 테스트를 거쳤고, 그 중 상당수의 제품은 문제가 발생하지 않고 일부에서 일어나는 문제를 두고 전문가들 사이에선 '기술적 한계의 임계치를 건드렸기 때문이다'라고 표현하고 있다.

전자학이나 물리학, 화학 등 기초과학 분야에서 많은 이론들은 기술적 한계에 도달하면 이를 극복하는 차세대 이론으로 대체돼왔다. 기존 자연계에서 통용되던 뉴턴의 물리학은 지구가 아닌 우주의 문제를 접하게 되면서 아인슈타인의 상대성 이론으로, 원자 속으로 들어가면서는 양자역학으로 대체되고 있다. 대부분에는 적용되지만 일부에서 만큼은 적용되지 않는 물리학의 특수함을 설명하는 새로운 이론들이 물리학의 한계를 극복하고 있는 것이다.

빛이나 전자도 입자라는 주장에서 파동이라는 주장을 거쳐 입자이자 파동이라는 결론에까지 이르러서야 풀리지 않는 숙제들이 하나둘 풀리기 시작했다.

독일 물리학자 막스 보른은 파동의 주체가 '확률'이라고 했고, 하이젠베르크는 입자의 위치와 운동량은 측정될 수 없다고 주장했다. 인간의 몸을 구성하고, 우주를 형성한 기본 물질에 대해서 우리는 아직 완전히 정복하지 못했다.

미시의 세계에서는 전자가 어느 순간 어디에 있는지 정확하게 측정할 수 없고, 단지 어디에 있을지의 확률을 말할 수 있다는 게 현재의 과학 수준이다. 존재하지 않을 수도 있고, 동시에 두 곳에서 존재할 수도 있다는 것이다.

삼성이 IEC나 CTIA(미국통신사업자협회)의 규정에 맞춰 실험을 모두 거친 배터리를 출시했음에도 이번 갤노트7의 3500mAh(밀리 암페어 시)의 용량 이전까지는 없었던 문제가 새로 생긴 것이라면, 알지 못하는 기술적 한계의 끝을 건드린 것일 수도 있다.

이 경우라면 모든 것이 모바일로 움직이는 IoT(사물인터넷) 시대의 새로운 과제가 생긴 셈이다. 그렇다면 배터리의 국제 인증기준이나 테스트 환경의 변화에 대한 논의가 필요한 시점이다.

업계 전문가들은 "그동안 우리가 알고 있던 것과는 다른 문제가 '두께 5.1mm×폭 39mm×길이 98mm'의 직육면체 내부에서 일어나고 있는지도 모른다"며 "새로운 변화에 초점을 맞출 필요가 있다"고 말했다.

하루 빨리 정확한 원인이 밝혀져 기술 장벽의 한계점을 높이는 계기가 마련되기를 기대해 본다.