현재 기술로 우주 태양광 발전 가능할까? 스페이스 솔라 프로젝트

 (출처: 칼텍)

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우주 태양광 발전은 미래 사회를 그린 SF물에서 오래 전부터 등장한 단골 소재입니다. 대기의 간섭이 없는 우주에서는 24시간 태양광 발전이 가능하기 때문에 에너지 생산량도 월등히 높고 밤마다 발전이 중단될 일도 없습니다.

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물론 지구 궤도에 거대한 태양광 발전소를 발사할 방법과 전력을 지구까지 전송하는 문제 때문에 현실적으로 지금은 가능한 방법이 아닙니다.

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그런데 칼텍의 세 과학자(Professors Sergio Pellegrino, Harry Atwater, and Ali Hajimiri )가 주축이 되어 시작한 스페이스 솔라 프로젝트 (space solar project)는 현재 기술 수준에서 우주 태양광 발전에 도전하고 있습니다. 이 도전은 크게 초경량 우주 태양광 발전소를 개발하는 것과 전력을 전파 형태로 무선 송신 하는 기술을 개발하는 것으로 나눠 볼 수 있습니다.

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2013년부터 에서 1억 달러의 연구비를 지원받고 노스롭 그루만에서 1750만 달러를 추가 지원받은 연구팀은 초경량 태양광 시스템의 프로토 타입을 개발하는 데 성공했습니다.

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(동영상)

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연구팀의 아이디어는 간단합니다. 비싸고 무거운 태양 전지를 조금만 쓰기 위해서 태양광을 은박지처럼 생긴 얇은 막으로 반사시켜 집중하는 것입니다. 따라서 마치 기와 같은 얇은 막이 말려 있는 독특한 외형을 지니고 있습니다. 이렇게 만든 10x10cm 크기의 작은 타일을 여러 개 붙여 거대한 막 같은 우주 태양광 발전소를 만듭니다. 타일 하나의 무게는 2.8g으로 연구팀은 일반적인 우주 태양광 패널 무게의 50-100분의 1에 불과하다고 설명했습니다.

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전력을 무선으로 전송하는 장치는 역시 박막형 구조로 바로 패널 아래 붙어 있습니다. 별도의 전력선을 통해 전력을 모을 필요가 없어 무게를 절감할 수 있고 시스템 전체가 고장나는 일을 막을 수 있습니다.

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전 세계 전력 수요를 감당하기 위해서는 9제곱킬로미터 면적의 우주 태양광 발전소가 여럿 필요합니다. 아무리 무게를 줄인다해도 현재 우주 발사 비용을 생각하면 과연 실용적인 방법일지 의구심이 드는 게 사실입니다. 과연 실제 작동하는 우주 태양광 발전소를 가까운 미래에 보게 될지 궁금합니다.

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참고

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https://newatlas.com/energy/caltech-space-solar-power-project/