블로그

Jun 18, 2024

혁명적인 배터리 과학자 존 구디너프(John Goodenough)가 100세의 나이로 사망

리튬이온 배터리 혁신에 기여한 선구적인 연구자 존 구디너프(John Goodenough)가 일요일 100세의 나이로 사망했습니다. 현대 컴퓨터 개발과 리튬 이온 상용화에 기여한 그의 발명품

리튬이온 배터리 혁신에 기여한 선구적인 연구자 존 구디너프(John Goodenough)가 일요일 100세의 나이로 사망했습니다.

현대 컴퓨터를 개발하고 리튬 이온 배터리를 상용화하는 데 도움을 준 그의 발명품은 지구상의 모든 사람의 삶에 영향을 미쳤습니다. 그러나 그를 아는 사람은 거의 없었고 그의 작품은 그에게 부를 가져다주지는 못했습니다. 비록 그 일로 인해 아주 늦은 나이에 노벨상을 받았을 지라도 말이죠. 그는 인생이 끝날 때까지 더 나은 배터리를 계속 개발했기 때문에 그 중 어느 것도 Goodenough를 괴롭히지 않았습니다. 그의 수십 년간의 노력과 혁신은 이제 세계의 차량과 에너지 시스템을 탈탄소화하려는 경쟁의 초석이 되었습니다.

Goodenough는 1922년 독일에서 미국인 부모에게서 태어났습니다. 그의 삶은 낯선 곳에서 자신을 찾았지만 그럼에도 불구하고 탁월한 성과를 거두는 것으로 요약될 수 있습니다. 그는 예일 대학교 근처 코네티컷 주 뉴 헤이븐에서 자랐으며, 그곳에서 그의 아버지는 종교사를 가르쳤습니다. 2008년 자서전 Witness to Grace에서 그는 멀리 떨어져 있는 부모와 “깊은 상처”로 이루어진 어린 시절을 이야기합니다.

12세에 사립 기숙학교로 떠난 그는 라틴어와 그리스어를 공부하고 읽기 장애에 대처하는 법을 배웠으며 예일대학교에서 장학금을 받아 수학을 공부했습니다. 그러다가 제2차 세계대전이 발발했고, 수학 교사의 제안으로 그는 최전선에 가는 대신 기상학자가 되기로 결심했습니다. 구디너프는 처음에는 뉴펀들랜드에서, 그 다음에는 북대서양 아조레스 군도에서 거의 3년 동안 미 공군에서 복무했습니다.

돌아와서 그는 예일대 교사가 시카고 대학교 대학원 장학금을 추천했다는 사실을 알게 되었습니다. 그는 학부에서 물리학에 대한 기본 과정만 수강했음에도 불구하고 그곳에서 물리학을 공부하기로 결정했습니다. 그곳에서 그는 원자폭탄 개발을 위한 맨해튼 프로젝트에 참여했던 엔리코 페르미(Enrico Fermi)를 비롯한 저명한 물리학자들 밑에서 공부했습니다. 그의 대학원 논문은 비금속 원소가 도핑된 금속 내 전자의 움직임을 연구하는 고체 물리학에 관한 것이었습니다. 공부하는 동안 그는 Irene Wiseman이라는 역사 대학원생을 만나 결혼했으며, 2016년 그녀가 사망할 때까지 결혼 생활을 유지했습니다.

박사 학위를 취득한 후 Goodenough는 미국 국방부가 지원하는 매사추세츠 공과대학 링컨 연구소에서 24년을 보냈습니다. 1950년대와 1960년대에 금속과 산소로 이루어진 화합물에 대한 그의 연구는 컴퓨터의 단기 데이터 액세스의 중심 역할을 하는 RAM(Random Access Memory)의 개발을 진전시키는 데 도움이 되었습니다.

Bottled Lightning이라는 배터리 관련 책의 저자인 Seth Fletcher에 따르면 1976년 자금이 바닥나자 그는 샤로부터 700만 달러의 보조금을 받아 이란에서 태양 에너지를 연구하는 자리를 잠시 고려했습니다. 그러나 Goodenough는 옥스퍼드 대학교에서 무기화학과장직을 얻었습니다. 그러나 대학원에서 화학 과정을 공부한 적이 없었기 때문에 서류상으로는 적합하지 않은 또 다른 직위였습니다. 그가 배터리로 관심을 돌린 곳은 옥스포드에서였으며, 1973년 석유 위기 이후 대체 에너지 형태에 대한 관심이 촉발되었습니다.

1799년 알레산드로 볼타(Alessandro Volta)가 최초로 발명한 배터리부터 모든 배터리는 3가지 구성 요소로 구성됩니다. 양극과 음극이라고 하는 두 개의 전극과 전극 사이에 이온이라고 하는 하전된 원자 입자의 흐름을 가능하게 하는 전해질이 있습니다. 리튬은 우주에서 가장 가벼운 금속이며, 리튬 이온을 사용할 수 있는 배터리는 가장 작은 공간에 최대의 에너지를 저장할 수 있습니다.

Stanley Whittingham이라는 Exxon 과학자는 1970년대 초에 리튬을 사용하는 배터리를 개발했습니다. 그러나 배터리를 에너지 밀도로 만들고자 하는 바로 그 욕구 때문에 리튬 금속을 양극으로, 티타늄 황화물을 음극으로 사용했던 Whittingham의 배터리에 불이 붙었습니다.

안전을 염두에 두고 Goodenough는 랜덤 액세스 메모리를 개발하는 동안 연구했던 화합물인 산화물로 전환했습니다. 그는 두 명의 대학원생과 함께 일하면서 산화코발트가 더 우수하고 안전한 음극 역할을 한다는 것을 발견했습니다.