세계 최초의 양자 배터리는 초고속 충전을 가능하게 할 수 있다.

새로운 양자 배터리 프로토타입은 양자 물리학의 특이한 법칙을 이용하여 놀라울 정도로 빠르게 충전되며, 잠재적으로 기존 배터리를 능가할 수 있습니다. (사진 제공: AI/ScienceDaily.com)

호주 연구진이 에너지 저장 분야에서 중요한 진전을 이루었습니다. 세계 최초로 양자 배터리 개념 증명 모델을 개발 및 테스트하는 데 성공한 것입니다.

과학자들은 이 신기술이 에너지 저장 및 전달 방식을 혁신적으로 변화시켜 기기 충전 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있을 것이라고 말합니다.

이 프로젝트는 CSIRO가 멜버른 대학교 및 RMIT와 협력하여 주도했으며, 연구 결과는 Nature Light: Science & Applications 에 발표되었습니다 . 주요 참여자로는 멜버른 대학교의 제임스 허치슨 부교수와 트레버 스미스 교수가 있습니다.

"기존 배터리와 마찬가지로 양자 배터리는 에너지를 충전, 저장 및 방전합니다. 하지만 일상적인 배터리가 화학 반응에 의존하는 반면, 양자 배터리는 양자 역학의 특성을 활용합니다."라고 허치슨 부교수는 설명했습니다.

"양자 방식의 장점은 시스템이 단 한 번의 거대한 '초흡수' 현상을 통해 빛을 흡수하여 배터리를 더 빠르게 충전한다는 것입니다."

시제품의 성능을 검증하기 위해 연구진은 멜버른 대학교 화학과 내 초고속 레이저 연구실을 활용했습니다. 첨단 분광학 기술을 통해 배터리의 급속 충전 특성을 관찰하고 확인할 수 있었습니다.

스미스 교수는 "듀얼 펨토초 레이저 증폭기와 가변형 광학 파라메트릭 증폭기를 포함한 우리 초고속 레이저 연구실의 독보적인 기능 덕분에 수십 배에 달하는 시간 범위에서 초고속 신호를 기록할 수 있었습니다."라고 말했습니다.

이번 연구 결과는 양자 기반 에너지 시스템이 미래 기술에 어떻게 동력을 공급할 수 있을지에 대한 초기 단서를 제공합니다.

CSIRO의 양자 과학 및 기술 분야 과학 책임자인 제임스 콰치 박사가 프로토타입을 설계하고 제작한 팀을 이끌었습니다.

"이번 연구와 개념 증명은 양자 배터리가 상온에서 빠르고 확장 가능한 충전 및 에너지 저장을 달성할 수 있는 놀라운 잠재력을 입증하며, 차세대 에너지 솔루션을 위한 토대를 마련합니다."라고 콰치 박사는 말했습니다.

"우리의 연구 결과는 완전히 직관에 반하는 근본적인 양자 효과를 확인시켜 줍니다. 양자 배터리는 크기가 커질수록 더 빠르게 충전됩니다."

"양자 배터리 연구에는 아직 해야 할 일이 많지만, 우리는 그 가능성을 실현하는 데 중요한 진전을 이루었습니다. 현재 양자 배터리의 다음 단계는 에너지 저장 시간을 연장하는 것입니다."

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