우주에서 24시간·365일 내내 태양광을 받아 발전한 전력을 지구에 보낼 수 있는 기술이 개발되고 있다.

한국전기연구원은 25일 부산 벡스코에서 열린 기후산업국제박람회에서 이 같은 기술을 선보였다.

우주태양광 발전은 오래된 이론이지만, 최근 탄소중립·에너지 안보 달성을 위한 신규 전력 공급원으로 주목받고 있다. 세계적으로 우주 발사체를 개발하고 있는 가운데 우주태양광 발전도 경제적으로 실현 가능한 수준에 도달했다는 게 학계 중론이다.

이상화 전기연 박사는 "햇빛은 지표보다 대기권 상단에서 평균 10배 이상 강하다"며 "우주 고궤도에서 햇빛은 365일 활용할 수 있으며, 무선전력기술로 에너지가 필요한 지구 곳곳에 전송할 수 있다"고 강조했다.

무선 전송 원리는 어렵지 않다. 전기에너지를 생성한 후, 이를 전자파로 바꿔 전송할 곳으로 보낸다. 전송받은 곳에서 전자파를 다시 전기 에너지로 변환해 전력망에 공급하는 방식이다.

이 박사는 "탐지 오차는 줄이되, 송수신 변환효율은 극대화해 변환·전송 중 에너지 손실을 최소화하는 전기연 기술이 도입됐다"고 말했다.

전기연은 연구 결과로 ㎾급 전력을 최대 100m까지 목표 추적해 전송하는 것을 실증하는 성과를 냈다. 그 연구 결과를 토대로 지난해 한국항공우주연구원과 함께 최초의 한국형 우주태양광 발전 파일럿 시스템을 설계했다. '한국형 우주태양광발전 선행시스템 1호'다.

전기연은 선행시스템 1호를 활용, 3㎾ 이상 고출력 무선전력 송출을 실증할 예정이다. 실증 내용은 구체적으로 쌍둥이 소형위성 간 100m에서 1㎞까지 무선으로 전력을 전송하는 것이다. 25일 발사된 누리호와 연계해 진행된다.

선행시스템 1호 실증이 마무리되면, 2호 제작·실증에 들어간다. 2호는 선진국 등에서 계획하고 있는 저궤도-지표 간 소규모 전력 전송을 실증할 예정이다.

이 박사는 "우주태양광발전 기술은 달기지 건설뿐만 아니라 화성 등 다른 행성 개발에도 활용될 수 있다"고 설명했다.

이 밖에 무선전력 전송기술은 산업 현장에서도 유용하게 활용할 수 있다.

이 박사는 "산업용 센서에 무선 전력 공급으로 배터리 없이 충전할 수 있어 굉장히 효율적"이라며 "실생활·방산에서도 널리 활용할 수 있는 방안이 많다"고 밝혔다. 

/안지산 기자