성공적인 테스트를 진행한 킬로파워

(Artist's concept of new fission power system on the lunar surface(Credit: NASA))

 앞서 소개드린 것처럼 나사는 앞으로 유인 화성 탐사를 비롯한 우주 탐사 프로젝트에 필요한 대용량 발전을 위해 킬로파워(Kilopower)라는 차세대 원자로를 개발하고 있습니다. 킬로파워는 과거 우주 탐사에 쓰인 RTG와 달리 우리가 흔히 보는 형태의 원자로를 우주 탐사에 맞게 축소한 것으로 개발에 성공하면 우주 기지에 안정적으로 전력을 공급할 수 있습니다. 화성처럼 태양 에너지가 상대적으로 약하거나 혹은 달처럼 최장 14일간 밤인 지역에서 작은 로버가 아니라 유인 기지를 유지하기 위해서는 사실 다른 대안이 없다고 하겠습니다. 

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 테스트용 킬로파워는 2017년 11월 시험에 들어갔으며 Kilopower Reactor Using Stirling Technology (KRUSTY)라고 명명되었습니다. 1KW 용량의 매우 소형 원자로로 대략 15cm 지름의 우라늄 235를 연료로 사용합니다. 산화 베릴륨(beryllium oxide)이 중성자가 빠져나가는 것을 막고 탄화붕소 (boron carbide)가 제어봉 역할을 합니다. 높이 1.9m의 테스트용 킬로 파워는 최장 28시간의 모의 환경 테스트를 성공적으로 진행해 우주 탐사를 위한 소형 원자로의 가능성을 보여줬습니다. 

 킬로파워가 전통적인 원자로에 비해 지닌 차이점 가운데 하나는 터빈을 돌리는 원자로가 아니라 스털링 엔진으로 발전을 한다는 점입니다. 덕분에 크기가 작고 구조가 단순해 소형화가 가능합니다. 독특한 접시 같은 구조물을 방열판으로 열에너지의 차이를 이용해서 발전을 하는 방식입니다. 

 킬로파워가 차세대 우주 원자로의 가능성을 보여주기는 했지만, 실제로 우주 탐사에 투입되기까지는 아직 많은 과정이 남았습니다. 특히 킬로파워가 그 힘을 보여줄 수 있는 유인 달 기지나 화성 기지가 현실이 되기 위해서는 많은 난관이 자리잡고 있습니다. 하지만 언젠가 결국 인류는 지구를 벗어나 우주로 향할 것이고 원자력은 지금 기술 단계에서 가장 좋은 방식입니다. 앞으로 새로운 소식이 들리기를 기대하겠습니다. 

참고 

https://www.nasa.gov/press-release/demonstration-proves-nuclear-fission-system-can-provide-space-exploration-power/