< 일러스트 OpenAI의 DALL·E 제공 >
[객원 에디터 9기 / 우성훈 기자 ] 중국이 우주에 태양광 발전소를 건설하는 계획을 세우고 이를 위해 창정 9호라는 초중량 로켓을 개발 중이다. 이 프로젝트는 태양광을 우주에서 직접 받아 전기를 생산하고, 이를 마이크로파로 변환하여 지구로 전송하는 방식이다. 이러한 방법을 통해 기상 조건에 구애받지 않고 지속적인 에너지를 공급할 수 있으며, 기존 지구 태양광 발전의 한계를 뛰어넘는 것이 목표다.
우주 태양광 발전소의 가장 큰 장점은 24시간 내내 태양 에너지를 받을 수 있다는 점이다. 지구의 태양광 패널은 밤이 되면 전기를 생산할 수 없고, 구름이나 날씨 변화에 따라 발전량이 달라지는 단점이 있다. 반면, 우주 태양광 발전소는 항상 태양을 바라볼 수 있어 일정한 전력 공급이 가능하다. 또한, 대기층이 없어 지구 표면보다 강한 태양빛을 직접 받을 수 있기 때문에 더 많은 에너지를 생산할 수 있다.
그러나 이 프로젝트를 실현하기 위해서는 여러 가지 기술적 도전 과제가 존재한다. 가장 큰 문제는 발전소를 건설하기 위한 대형 구조물을 우주로 운송하고 조립하는 것이다. 중국은 이를 위해 창정 9호라는 초중량 로켓을 개발 중이며, 이 로켓은 최소 150톤의 화물을 저궤도에 실어 나를 수 있도록 설계되었다. 하지만 우주에서 길이 1km에 달하는 태양광 패널을 설치하고 조립하는 과정은 매우 복잡하고 비용이 많이 든다.
또 다른 중요한 과제는 우주에서 생산한 전력을 효율적으로 지구로 전송하는 것이다. 현재 마이크로파 전송 기술이 가장 유력한 방법으로 검토되고 있으나, 전송 과정에서 에너지 손실이 발생할 가능성이 있다. 또한, 마이크로파가 인체나 환경에 미치는 영향을 철저히 분석하고 안전성을 확보도 필수적이다. 이에 따라 과학자들은 에너지 전송 기술을 개선하고, 지상 수신 장치를 최적화하는 연구를 진행 중이다.
중국뿐만 아니라 유럽우주국(ESA)과 미국의 민간 기업들도 우주 태양광 발전소 프로젝트를 연구하고 있다. ESA는 기후 변화 문제 해결을 위한 대안으로 우주 발전소를 활용하는 방안을 검토 중이며, 미국의 록히드 마틴과 노스럽 그루먼 같은 기업들도 실현 가능성을 조사하고 있다. 일본의 우주항공연구개발기구(JAXA) 역시 비슷한 연구를 진행하고 있으며, 일부 실험용 시스템을 개발해 테스트하고 있다.
이 프로젝트가 성공적으로 실현된다면, 지구의 에너지 문제를 해결하는 데 전환점이 될 수 있다. 현재 전 세계가 기후 변화와 에너지 부족 문제에 직면해 있으며, 화석 연료에 대한 의존도를 낮추는 것이 필수적이다. 우주 태양광 발전소는 친환경적이고 안정적인 에너지원으로 기능할 수 있으며, 전 지구적 전력 공급 체계를 혁신할 잠재력을 지닌다.
다만 해결해야 할 과제는 여전히 많다. 특히 막대한 건설 및 발사 비용이 문제다. 현재 기술로는 우주에 거대한 구조물을 건설하는 데 막대한 비용이 소요되며, 발사 비용을 줄이기 위한 혁신적인 방법이 필요하다. 이를 해결하기 위해 과학자들은 초경량 태양광 패널과 새로운 조립 방식 등을 연구하고 있으며, 3D 프린팅 기술을 이용해 우주에서 직접 부품을 제작하는 방안도 검토 중이다. 또한, 발전소 운영 및 유지보수 문제를 해결하기 위한 로봇 기술 개발도 병행되고 있다.
