영국의 스타트업인 스페이스 솔라가 세계 최초 360도 무선 전력 전송 시스템을 구축했다고 8일(현지시간) TNW를 통해 밝혔다.

스페이스 솔라는 우주 태양광 발전 사업을 진행하는 업체로, 영국 우주국에 첫 위성 개발 보조금을 투자 받은 바 있다.

우주 태양광 발전은 말 그대로 우주에서 태양광을 수집, 이를 다시 지구로 보내 에너지원으로 사용하는 기술이다.

지상과 달리 우주는 태양광을 직접적으로 받는 만큼 더 많은 양의 에너지를 모을 수 있을뿐더러 시설 유지 과정에서 탄소배출을 걱정하지 않아도 된다.

우주에서 쓸 수 있는 태양광 에너지는 총량 기준, 지상보다 10배가 더 많으며 연중 내내, 날씨 조건과 상관없이 발전이 가능하다. 

여기에 더해 구름이나 기상조건에 따라 변화하는 공기 입자 등의 빛 반사 요소가 없어 지상보다 에너지를 모으는 기간도 짧다.

또한 스페이스X를 필두로 민간 우주 사업이 활성화되며 이전보다 위성 제작, 발사 비용 등이 줄어든 점도 우주 태양광 발전 사업이 주요 에너지 발전 방식으로 떠오르는 이유다. 

스페이스 솔라도 우주 태양광 발전에 주목한 업체 중 하나다.

이들은 태양 전지판이 장착된 위성을 통해 태양광을 포착, 마이크로파의 형태로 전환한다. 이후 지구의 전용 수신기 스테이션이 변환된 에너지를 받아 전기로 변환해 실제 사용할 수 있는 상태로 만드는 것이다.

다만 이 과정에서 에너지의 손실을 최소화시키는 것이 가장 큰 난관으로 꼽힌다. 

전문가들은 이를 해결하기 위해서는 정지궤도의 태양광발전 위성이 1km 이상, 지상에 설치할 전용 수신기 스테이션은 위성 규모보다 10배 이상의 면적이 필요하다고 판단했다.

이외에도 수신기 스테이션의 설치 위치, 지상의 기후조건도 에너지 손실에 영향을 미칠 수 있다. 

스페이스 솔라의 이번 연구 결과가 높은 평가를 받는 건 360도, 어느 방향에서든 전력을 전송할 수 있기 때문이다. 

회사 측 주장에 따르면 현재 직경 0.5미터에서 수백 미터까지 안전하게 전송 시스템을 확장할 수 있는 시스템을 개발했으며 컴퓨터 모델링 과정을 마친 상태다. 

이 시스템의 명칭은 해리어 360도 파워 빔이다. 

스페이스 솔라는 거울과 전지판으로 구성된 거대한 위성 시스템을 설계 중이다. 이 발전소는 적도 상공 약 3만5000km의 정지 궤도에 위치할 예정이며 지구 자전 주기를 따라 움직이게 된다.

여기에 해리어 360도 파워 빔이 에너지를 어느 각도에서든 전송할 수 있게 보조해 지상의 기후상태, 외부 환경 조건 영향을 최소화시킬 예정이다. 

뿐만 아니라 스페이스 솔라는 향후 10년 이내 우주에 최초의 상업용 태양열 농장 설치를 목표로 삼고 있다. 이 농장을 통해 대량의 에너지를 지구로 전달한다는 방침이다.

스페이스 솔라 측은 "이 조종 가능한 전력 빔 기능은 우리의 태양광 발전 위성 설계의 핵심"이라며 "목표로 삼은 우주 기반 태양열 농장에도 중요한 역할을 할 것"이라고 말했다. 

한편 스페이스 솔라 외에도 우주 태양광 발전 사업에 관심을 가지는 이들이 있다.

바로 유럽우주국(ESA)다.

ESA는 2022년부터 우주 태양광 발전 사업인 '솔라리스' 계획을 진행 중이다.

ESA 측은 이 프로젝트를 통해 2025년 기술 기초확보, 2030년 실증기, 2035년 시험발전소를 운영한다는 계획이다. 최종적으로는 2040년에 안정적으로 우주 태양광 발전 사업을 상용화 시키는 것을 목표로 삼는다.

이 계획에 따르면 2040년 경에는 태양광발전 위성을 정지궤도에 보내 2GW급 전력을 24시간 생산 가능해진다. 이는 지구 표면에 있는 600만 개 이상의 태양 전지판이 생산하는 양에 달한다.

전문가들은 "우리는 10년 전까지는 실현 불가능했던 기술을 이제 실현할 수 있다"며 "특히 우주 태양광 발전은 지역을 가리지 않고 송신이 가능하기 때문에 소외된 계층도 충분히 에너지를 사용할 수 있을 것"이라고 말했다. 

[데일리e뉴스= 정수성 기자]

---