카를 가스너

카를 가스너(Carl Gasner)

카를 가스너(Carl Gasner)는 독일의 의사, 과학자, 발명가이다. 칼 가스너라고도 한다. 카를 가스너는 1886년 액체 구성의 습식전지(Wet-Cell Battery) 단점을 개선한 1차전지인 건식전지(Dry-Cell Battery)를 발명하고 세계 최초의 건전지 배터리에 대한 특허를 받았다. 습식과 달리 카를 가스너의 건전지는 견고하고 유지 보수가 필요 없고 액체 누출이 없었으며 전압은 1.5V이며 대량 생산이 가능하여 상용화 건전지를 최초로 성공시켰다.

생애

카를 가스너는 1855년 11월 17일 독일 마인츠에서 태어나 스트라스부르 대학교(University of Strasbourg)에서 의학 공부를 하고 마인츠에서 눈과 귀 질환 전문가로 실습하였으며 또한 발바흐(Balbach) 시계 제조 업체에서 물리와 화학 분야의 실험을 수행하였다. 1880년 대부분의 초인종은 전해질 수용액이 들어 있는 르클랑셰 습식전지로 작동되었는데 이 전지는 종종 전해액이 건조되어 사용할 수 없게 되었다. 이런 불편함을 해결하기 위해 1876 프랑스 과학자 조르주 르클랑셰(Georges Leclanché)는 염화암모늄을 전해질로 만든 르클랑셰 전지를 발명하여 휴대하기 쉽게 만들었다.

1886년 카를 가스너가 기존의 전해질 용액을 사용하는 전지가 아닌 이산화망간을 양극으로 삼고 아연을 음극으로 삼고 전해액으로 염화암모늄을 석고와 섞어 풀을 만들어 아연 원통에 채우는 방식으로 개량한 전지를 발명했다. 1886년 4월 8일 독일에서 특허를 받고 1887년 11월 15일 미국에서도 받았으며 오스트리아-헝가리, 벨기에, 프랑스, 영국에서 다양한 특허를 취득하였다. 그의 건전지는 1890년 가계 주인의 친구가 초인종이 작동하지 않아 도움을 요청하면서 알려지게 되었으며 나중에 다른 딜러들도 그의 건전지를 원했다. 그 후 에르푸르트(Erfurt) 우체국장은 10만 개의 배터리를 주문했고 가스너는 독일 프랑크푸르트에 공장을 설립하고 1896년 대량 생산에 들어갔다. 생산을 용이하게 하기 위해 석고 대신 염화암모늄을 먹인 종이를 넣어 다시 한번 개량이 이루어졌다. 같은 해에 손전등이 발명되었다. 그는 수백만 마르크를 얻을 수 있었지만 평화를 위해 프랑크푸르트 회사의 모든 권리를 포기하고 1942년 1월 31일 타계하였다.

아연 탄소 건전지

아연 탄소 전지

아연 탄소 건전지는 산화 전극에서는 금속 Zn이 Zn2+ 이온으로 산화되고, 환원 전극에서는 흑연 막대와 접하고 있는 이산화 망가니즈가 흑연 막대까지 전달된 전자를 받아 Mn2O3로 환원된다. 아연-탄소 전지에서 일어나는 전기 화학 반응은 아래와 같다.

산화 전극 : Zn(s) → Zn²⁺ (aq) + 2e⁻

환원 전극 : 2Mn0₂(s) + 2NH₄⁺(aq) + 2e⁻ → Mn₂0₃(s) + 2NH₃(aq) + H₂0(/)

전체 반응 : Zn(s) + 2MnO₂(s) + 2NH₄⁺ (aq) → Zn²⁺(aq) + Mn₂O₃(s) + 2NH₃(aq) +H₂0(/)

아연 탄소 전지는 초기에 약 1.5 V의 전압을 발생시킨다.

그러나 시간이 지남에 따라 전지의 전압이 떨어지는 단점을 가지고 있다.

그 원인으로는 먼저 산화 전극에서 아연의 부식 과정이 일어나는 수가 있고, 환원 전극에서는 물이 생겨남에 따라 전지 내에 있는 반응물과 전해질의 농도가 낮아지기 때문이다.

이러한 현상을 완화하기 위해서 아연 전극에 수은이 들어 있는 염(salt)을 넣어주면 아말감(amalgam)을 형성하여 부식을 방지할 수 있으나 지금은 수은의 유독성 문제로 사용하지 않는다.

다른 방법으로 전해질에 염화 아연(ZnCl₂)을 첨가하면 다음 반응에 의해 물이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

4Zn²⁺ + ZnCl₂ + 8OH⁻ + H₂O → ZnCl₂·4ZnO·5H₂O

그래서 실제 아연 탄소 전지에서는 염화 암모늄과 염화 아연의 혼합물을 전해질로 사용한다.

참고자료

• "Carl Gassner", wikipedia
• 〈아연 탄소 전지〉, 《네이버 지식백과》
• 〈건전지〉, 《나무위키》
• hl4hfgn, 〈건전지〉, 《네이버 블로그》, 2016-02-20
• 마프, 〈'밧데리.전지'의 역사〉, 《다음 카페》, 2014-04-24

같이 보기

• 건전지
• 1차전지
• 아연 탄소 건전지

이 카를 가스너 문서는 배터리 회사에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

자동차 : 자동차 분류, 자동차 회사, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조, 자동차 부품, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장, 자동차 전장, 자동차 부품 회사, 배터리, 배터리 회사 □■⊕, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물 한국 배터리 회사 ㈜강원에너지 • 고려아연㈜ • ㈜니바코퍼레이션 • 대주전자재료㈜ • ㈜동은전지 • 동화일렉트로라이트㈜ • 두산중공업㈜ • 두산퓨얼셀㈜ • 롯데그룹 • 롯데알미늄㈜ • 롯데정밀화학㈜ • 롯데케미칼㈜ • 명성티엔에스㈜ • ㈜민테크 • 비나텍㈜ • 삼성SDI㈜ • ㈜삼성케미칼 • 삼성종합기술원 • 삼아알미늄㈜ • 성일하이텍㈜ • 솔브레인㈜ • 스탠다드에너지㈜ • 신흥에스이씨㈜ • 씨아이에스㈜ • ㈜아모그린텍 • ㈜아이티엠반도체 • ㈜에너지11 • 에너테크인터내셔널㈜ • ㈜에스엠랩 • 에스케이네트웍스㈜ • 에스케이머티리얼즈㈜ • 에스케이머티리얼즈그룹포틴㈜ • 에스케이씨㈜(SKC) • 에스케이아이이테크놀로지㈜ • 에스케이온㈜ • 에스케이이노베이션㈜ • 에이치엘그린파워㈜ • ㈜에이치엠지 • ㈜에이치투 • ㈜에코프로 • ㈜에코프로비엠 • ㈜에코프로에이피 • ㈜에코프로이노베이션 • ㈜에코프로지이엠 • ㈜에프아이씨신소재 • ㈜엔켐 • ㈜엘앤에프 • ㈜엘지에너지솔루션 • ㈜엘지화학 • ㈜엘피엔 • 엠케이전자㈜ • ㈜유로셀 • 율촌화학㈜ • ㈜이노메트리 • ㈜이수화학 • ㈜이엠따블유에너지(EMW에너지) • 인동첨단소재㈜ • ㈜천보 • ㈜켐트로스 • ㈜코리드에너지 • 코스모신소재㈜ • ㈜코캄 • 테라팩토리㈜ • ㈜포스코 • ㈜포스코실리콘솔루션 • ㈜포스코케미칼 • ㈜피엠그로우 • 한국메탈실리콘㈜ • 한국유미코아 • 한국퓨얼셀㈜ • 한국화학연구원 • ㈜한솔케미칼 • 현대로템㈜ • 현대일렉트릭앤에너지시스템㈜ 중국 배터리 회사 ATL • CALB • CATL(닝더스다이) • EVE에너지 • S볼트(펑차오에너지) • 가오넝스다이 • 간펑리튬 • 거린메이 • 궈쉬안 • 닝보브룬프 • 롱커파워 • 리파이어 • 마이크로배스트 • 백파워 • 비야디 • 비티알(BTR) • 상해은첩 • 샤먼텅스텐 • 샨샨구펀 • 시니어 • 언리동력 • 우시은첩 • 웨이란신에너지 • 웨이차이파워 • 은지에구펀(은첩고분, 창신신소재) • 지천테크놀로지 • 톈치리튬 • 티앤츠소재 • 파라시스 • 펑차오에너지 • 푸디배터리 • 푸타이라이 • 화유코발트 일본 배터리 회사 AESC • PEVE • TDK • 교세라 • 도레이 • 도시바 • 리튬에너지재팬 • 무라타제작소 • 쇼와덴코 • 스미토모메탈마이닝 • 스미토모화학 • 아사히글라스 • 아사히카세이 • 우베막셀 • 우베코산 • 파나소닉 미국 배터리 회사 고어 • 그룹14 테크놀로지 • 기가팩토리 • 나노그라프 • 나노테크에너지 • 네오배터리 • 듀폰 • 레드우드 머티리얼즈 • 로미오파워 • 리얼그래핀 • 맥스웰 테크놀로지 • 솔리드에너지시스템 • 솔리드파워 • 얼티엄셀즈 • 에너베이트 • 엔디비(NDB) • 퀀텀스케이프 • 일렉트로 퓨얼셀 • 테라팩토리 유럽 배터리 회사 글렌코어 • 넥시온 • 노스볼트 • 뒤젠펠트 • 바르타 • 샤프트 • 솔베이 • 스켈레톤 테크놀로지 • 스코틀랜드 수소연료전지협회 • 아콜라에너지 • 유미코아 • 인텔리전트에너지 • 퓨얼리엄 세계 배터리 회사 엑사이드 • 엑사이드 에너지 한국 배터리 인물 권우석 • 김미숙 • 김병훈 • 김부기 • 김수연 • 김수하 • 김윤태 • 김정철 • 김종현 • 김준보 • 김진상 • 김홍철 • 나혁휘 • 류병훈 • 박재홍 • 백창근 • 성도경 • 송용설 • 안동준 • 양성철 • 오덕근 • 오정강 • 유성운 • 유수경 • 이강명 • 이동채 • 이동훈 • 이상규 • 이상율 • 이철상 • 임동준 • 임무현 • 정세웅 • 정지완 • 조재필 • 지정석 • 최수안 • 한신 • 허태경 • 홍동환 • 홍영진 • 홍인관 • 홍지준 • 황만용 세계 배터리 인물 JB 스트라우벨 • 가스통 플랑테 • 루이스 어리 • 루이지 갈바니 • 류진청 • 류징위 • 리량빈 • 리샤오밍 • 리샤오화 • 쉬카이화 • 스탠리 휘팅엄 • 알레산드로 볼타 • 양홍신 • 요시노 아키라 • 윌리엄 그로브 • 조르주 르클랑셰 • 존 구디너프 • 쩡위췬 • 천리취안 • 천웨이 • 치차오 후 • 카를 가스너 위키 : 자동차, 교통, 지역, 산업, 기업, 단체, 업무, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반