Page 81 - EV 매거진_8호(2월)-e-book

79
EV 78 | 79
EV 78 |

SSPS의 기술적인 과제는 발전한 전력을 어떻게 지상으로 보내느냐는
것이다. 적도 상공 3만6000㎞에서 지상까지 송전케이블을 설치할 수는
없다. 그래서 SSPS에서는 발전한 전기를 전파로 바꾸어 지상의 수전설
비로 보내고, 거기에서 다시 전기로 바꾸어 사용하는 방법이 유력하다.
사용될 전파로는 현재 마이크로파와 레이저가 후보로 고려되고 있다.
마이크로파는 구름이 있어도 그 영향을 거의 받지 않는다. 우주에서 송
전 된 전력의 97% 정도는 지표면에 도달할 수 있어서 유익하지만, 마
이크로파에서 전력으로 변환할 때 각각 20% 정도의 손실이 발생한다.
즉 실제로 이용할 수 있는 것은 태양전지가 만들어 낸 전력량의 64%
이지만, 그래도 원래 발전량이 지상의 10배이므로 최종적으로는 지상
주요 국가가 구상 중인 우주 태양광 발전 (자료: 중앙일보)
에서 같은 규모의 시설에서 발전했을 때보다 6배 이상의 전력을 얻을
수 있어 꿈의 에너지라고 할 수 있다.
참고로 일본의 경우 2035년 상업적으로 가동할 수 있는 상업 1호
기의 운용개시이다. 2100년에는 100만㎾급 발전 능력을 갖춘 위
성 수 십기가 정지 궤도에 자리 잡게 되면 일본에 필요한 총 전력의
30~40%를 공급할 계획을 세우고 있다. 중국도 이 분야에 많은 투자
를 아끼지 않고 있다. 우리나라도 한국형 발사체 개발과 연계해 우주
에너지산업 영역을 다양하게 확대해 가야 한다.

핵융합발전
우리나라는 아랍에미리트(UAE)에 원전을, 사우디에는 소형 원자로
‘SMART’를 수출을 하는 기술력을 가지고 있다.
이를 토대로 핵융합발전에 집중투자를 해야 한다. 안전한 핵에너지 연
구개발 및 공급기반을 마련하여 미래 꿈의 에너지를 통해 에너지 선진
국이 되어야 하기 때문이다.
아인슈타인이 예언한 궁극의 에너지인 핵융합발전은 태양에너지의 원
천인 핵융합 반응을 지상에서 만들어내는 것이다.
핵융합발전에서 연료는 트라이튬(삼중 수소)이다. 중수소는 바닷물 속
의 물 분자에서 분리할 수 있으므로 거의 무진장이라 할 수 있다. 그리
고 삼중 수소는 리튬을 핵융합로 속에서 핵변환해서 얻을 수 있다. 리
튬은 지각이나 바닷물에 풍부하게 존재한다.
핵융합 때문에 막대한 에너지가 발생하는 것은 아인슈타인이 1905년
에 발표한 ‘특수 상대성 이론’을 통해 예언했었다. 핵융합 반응의 전후
를 비교하면 반응 뒤의 질량이 가벼워진다. 감소한 이 질량이 에너지
로 변환하는 것이다.
핵융합은 욕조 절반 분량의 바닷물에서 추출할 수 있는 중수소와 노트
북컴퓨터 배터리 한 개에 들어가는 리튬양만으로도 한 사람이 30년간
사용할 전기를 생산할 수 있을 만큼 에너지효율 또한 높다.
핵융합발전의 연료인 ‘중수소 + 삼중 수소’ 1g은 무려 석유 8톤(대략
탱크롤리 1대분)에 해당하는 에너지를 만들어 낼 수 있다. 핵융합발전소 구조 (자료: 국가핵융합연구소)