NASA '에너지 집적기' 실험 성공

"에너지 위성 띄운다" 미래의 대체에너지로 각광받고 있는 태양열에너지는 그 이용이 제한적이다. 비가 오거나 구름이끼는 등 기후가 나쁠때, 깜깜한 밤에는 태양열에너지발전기를 작동시킬 수 없다.그런데 최근 밤이 없고 구름이 없는 우주공간에 인공위성을 띄워 태양에너지를 이용하는 방법이개발되고 있어 관심을 끌고 있다.

미항공우주국(NASA)과 미 에너지국은 지상 10km높이의 저궤도에 태양에너지위성(SPS.solarpower satellites)을 쏘아 올려 에너지를 모은 다음 극초단파로 바꾸어 지구로 내려 보내는 태양에너지 개발법을 연구하고 있다.

태양에너지위성은 기존의 통신위성에다 광기전성전지(photovoltaic cell)와 마이크로웨이브발전기를 장착, 통신기능과 태양에너지를 모으는 기능을 갖추게 된다.

광기전성전지는 태양광선을 전류로 바꾸어 주고 마이크로웨이브발전기는 전류를 극초단파로 만든다. 이렇게 만들어진 극초단파는 위성에 의해 지구로 발사되는데 지상에서는 정류검파안테나가극초단파를 받아서 이용 가능한 전기에너지를 만들어 내게 된다. 이 방법으로 얻을 수 있는 전력은 1㎡당 100w다.

태양위성에너지를 만드는데 있어서의 가장 큰 문제점은 비용이다. 위성을 발사하는 비용은 비행기를 만들어 날리는 것보다 천배 가까이 많은데다 태양에너지를 집적(集積)하는 장치를 장착하면무게가 더 나가게 돼 비용은 더 많아진다.

나사는 비용절감을 위해 태양에너지 집적기를 팽창식으로 만드는 방법을 연구하고 있다. 태양에너지위성을 접혀진 상태로 우주공간으로 쏘아올린후 궤도상에서 질소가스의 압력을 이용해 구조물을 쫙 펴는 방법이다. 이렇게 하면 발사로켓의 무게를 더하지 않고도 태양에너지집적기의 표면적을 극대화해 많은 양의 태양에너지를 흡수 할 수 있게 된다는 것이다. 나사는 지난 5월 이 방법의 실험을 성공적으로 마쳤다. 극초단파가 통신위성의 전자신호를 방해하고 인체에 위협을 줄수도 있기 때문에 이문제를 해결하기 위한 연구도 진행하고 있다.

나사는 가까운 장래에 실험용 태양 에너지위성을 우주에 쏘아 올릴 계획이다.

태양에너지위성에 대한 연구가 성공적으로 이루어 지게 되면 깨끗하고 무한한 에너지를 이용하고자 하는 인류의 꿈은 한걸음 더 전진하게 될 것이다.

〈崔昌熙기자〉