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우주에 발전소가 생긴다?!

  • 2014.06.30.
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영화 ‘토탈리콜’을 기억하시나요?

토탈리콜은 유명 SF작가 필립 K딕이 1966년 발표한 단편소설 <도매가로 기억을 팝니다>를 바탕으로 제작된 영화입니다.

이 영화에서는 주인공 더글러스 퀘이드(아놀드 슈왈제네거 분)가 화성과 지구를 오가며 잃어버린 자신의 기억과 진실을 파헤치는 이야기를 담고 있습니다.

영화 장면 중 가장 인상 깊었던 것은 지구에서 화성으로 이동하는 승강기와 우주선의 모습이었는데요, 어쩌면 앞으로 100년 이 더 지나면 이것이 현실이 될지도 모르겠습니다.

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미국 국립학술원의 산하 위원회인 국가연구위원회(NRC) 보고에 따르면 미국이 지향하고 있는 미래 우주 개발의 최고 목표는 화성 개척, 다시 말해 ‘화성 거주 프로젝트’라고 합니다.

화성은 지구처럼 자전축이 25도 가량 기울어져 사계절이 있고, 지반 밑에는 얼음 형태의 물도 존재하기 때문입니다.

NASA의 구상에 따르면 초기 프로젝트 진행 시 지구에서 화성까지 이동하는 시간은 약 6개월이 걸리고, 화성에서의 생존은 지구에서 조달한 물의 전기분해를 통해 기초 거주지에 산소를 공급하는 형태로 이뤄질 것이라고 합니다.

물론 화성 거주 프로젝트는 아직까지 먼 훗날의 이야기입니다. 하지만 이 프로젝트의 하나로 추진되고 있는 ‘우주태양광발전’은 곧 실현이 가능할지도 모르겠습니다.

 

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우주태양광발전(Space Solar Power System)은 우주공간에 태양광 에너지를 전기로 변환하는 발전소를 건설해, 여기서 만들어진 전기를 지구로 송전해 이용하는 발전방식을 말합니다.

이것은 첫째, 연료비가 들지 않고, 둘째, 24시간 365일 단전 없이 사용할 수 있으며, 셋째, 오염물질이 발생하지 않습니다.

특히 우주태양광발전은 자연조건의 변화에 아무 영향을 받지 않기 때문에 차세대 미래에너지원으로서 주목받고 있습니다.

예를 들어 우리가 살고 있는 지상은 밤은 물론, 비가 오거나 흐린 날에는 태양광에너지를 전기로 만들기가 어렵습니다.

하지만 정지궤도상에 있는 우주는 항상 태양에 노출되어 있어 쉼 없는 발전이 가능합니다.

이런 조건 때문에 우주태양광발전은 단위 면적당 연간 이용 가능 에너지량이 지구의 5~10배에 달한다고 합니다.

 

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세계는 오는 2035년에 100kW급의 우주태양광 에너지 전송을 실용화하는 것을 목표로 삼고 있습니다.

현재 우주태양광발전에 가장 심혈을 기울이고 있는 곳은 일본의 우주항공연구개발기구(JAXA)입니다.

JAXA는 오는 2030년까지 지구궤도에 거대한 태양광 발전소를 건설해, 1GW급으로 수집된 태양광 에너지를 마이크로파 방식으로 전환해 도쿄만 지구국에 전송한다는 계획을 세우고 있습니다.

여기서 언급한 마이크로파 방식이란 태양광을 태양전지에 집광시켜 발전한 뒤, 그 전력을 마이크로파로 바꿔 지상의 플랜트로 전송하는 것을 의미합니다.

하지만 1GW급 발전소를 건설하려면 1만 톤 이상의 중량에 크기가 수km에 달하는 구조물을 설치해야 합니다. 이 때문에 현재 이 프로젝트는 이 문제를 해결하는 것이 최대의 관건이라고 합니다.

 

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우주태양광발전은 지상으로 에너지를 공급하는 것뿐 아니라 월면 기지나 궤도를 돌고 있는 위성으로도 전력공급이 가능하다고 합니다.

특히 고정적인 수신설비가 필요없기 때문에 이 시스템은 재난, 재해지역 등 전력이 긴급하게 필요한 곳에 빠르게 보급할 수 있습니다.

우주태양광발전이 상용화만 된다면 전기가 들어오지 않아 생활에 큰 불편을 겪고 있는 제3세계의 국민들도 환한 밤을 맞을 수 있게 됩니다.

온 인류의 복지와 발전을 위해서도 하루빨리 우주태양광발전소의 실용화가 이뤄졌으면 합니다.

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