우주에서 받는 태양열 에너지 연구 현황

미국의 과학소설가인 아이작 아시모프는 1941년 발표한 단편소설 ‘리즌(Reason)’에서

우주 공간에서 얻은 태양광 에너지를 지구로 전송하는 우주 태양광 개념을 처음 제시했습니다.

상상 속 소설에만 존재하던 이 기술을 현실화하기 위해 미국 캘리포니아공대(칼텍)는 응용물리학

연구자들을 주축으로 2013년 ‘우주 기반 태양광 발전 프로젝트(SSPP)’에 착수했습니다. 이 프로젝트는

도널드 브렌 부부로부터 1억 달러(약 1150억원)를 투자받아 8년여간 연구를 진행했습니다.

스페이스X의 일론 머스크 창업자나 블루오리진의 제프 베이조스, 버진 갤럭틱의 리처드 브랜슨

창업자와 같은 세계적인 부호들이 우주관광·탐사 경쟁을 벌이고 있는 가운데 미국 부동산 개발회사

어바인컴퍼니를 이끄는 브렌 회장은 지구가 당면한 에너지와 환경문제를 해결하는 연구소를 위해

선뜻 거액의 지원금을 내줬다고 합니다. SSPP가 연구에 착수한 지 10년만인 2023년 첫 테스트에

나서며 우주 태양광이 기후위기와 에너지 문제를 해결할 수 있을지에 대한 관심이 몰리고 있습니다.

국제우주정거장(ISS)과 지구 궤도를 도는 수천개의 위성, 달·화성 탐사 로버 등은 이미 태양전지판을

통해 작동에 필요한 전기를 얻고 있습니다. 우주 공간에서는 지구에서처럼 햇빛을 막는 대기나 구름이

없습니다. 낮과 밤이 생기지 않아 사실상 무제한으로 태양빛을 이용할 수 있다는 장점이 있습니다.

우주 태양광은 우주 공간에 펼쳐진 태양전지판으로 발전해 지구로 전송하는 진일보한 개념입니다.

지구에서 수신한 마이크로파를 다시 전기에너지로 바꿔 공급하는 방식인데요. 문제는 우주에서 생산된

전기에너지를 지구로 얼마나 효율적으로 보내느냐에 달려있습니다.

SSPP 연구진은 2년 뒤인 2023년 우주 공간에 프로토타입을 발사해 무선 전력 전송 첫 테스트에 나설

예정입니다. 해리 앳워터 칼텍 응용물리학·재료과학과 교수는 “세계에서 가장 풍부한 에너지 자원인

태양광을 우주에서 얻는 것은 가장 혁신적인 에너지 확보 방안이 될 것”이라고 말하여 여러 기업과

국가에서 기대를 안고 있습니다.

일본과 유럽도 우주 태양광에 눈독을 들이고 있습니다. 무선으로 전력에너지를 전송하는 기술 개발이

핵심인데요. 일본은 2015년 무선으로 1.8kW(킬로와트)의 전력을 마이크로파로 55m 떨어진 안테나에

보내는 실험에 성공했습니다. 2050년대까지 우주 태양광을 상용화한다는 목표도 세웠다고 합니다.

유럽우주국(ESA)도 우주 태양광 실험을 위한 소형 위성을 발사할 계획을 공개하기도 하였습니다.

이어서 영국도2039년 지구 궤도에 원자력발전소 2기 수준의 발전 용량을 지닌 우주 태양광발전소를
띄울 예정이라 합니다. 최근 외신에서 영국 우주국이 2039년 우주 태양광발전소를 지구 궤도에 띄워 전기를

생산·공급할 계획이라고 보도하였습니다.

영국 우주국은 초대형 인공위성 형태가 될 우주 태양광발전소는 중량이 2천톤, 지름이 1600미터에

달할 것으로 설계하고 있으며 이를 통해 영국이 탄소중립 사회에 다가서겠다는 의의를 갖고 있다고

밝혔습니다.