우주에서 지구로 태양열을 전송하는 획기적인 기술

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Đột phá truyền điện mặt trời từ không gian về trái đất - Ảnh 1. — 우주에서의 태양광 발전 추출에 대한 개념적 시뮬레이션

1968년, 인간이 달에 발을 디디기 전, 미국 항공우주국(NASA)의 아폴로 11호 임무 책임자였던 피터 글레이저 박사는 세상에 무한한 에너지를 공급할 수 있는 특이한 개념을 제시했습니다. 바로 우주에서 에너지를 얻는 태양열 발전입니다.

대담한 아이디어

글레이저 박사는 1968년 11월 22일 과학 저널에 게재된 "태양 에너지: 그것이 미래다"라는 보고서에서, 중단 없는 태양 에너지(SBSP)를 활용하기 위해 지구 궤도로 위성을 발사한다는 아이디어를 제시했습니다.

우주에는 대기도 구름도 없고, 정지 궤도에는 밤도 없기 때문입니다. 따라서 이곳은 "태양광 발전소"를 설치하여 하루 24시간, 365일 에너지를 생산하기에 이상적인 장소입니다.

1973년, 그는 인공위성을 이용한 태양 에너지라는 아이디어로 미국 특허를 취득했으며, SBSP(Solar Power of Satellites)의 아버지로 여겨진다. 글레이저 박사는 우주 환경에서 활용되는 태양 에너지와 핵융합 반응에서 생성되는 에너지만이 인류의 주요 에너지원으로서 화석 연료를 대체할 수 있다고 믿었다.

글레이저 박사의 놀라울 정도로 대담하고 시대를 앞선 아이디어가 획기적인 발전 단계에 들어간 지 거의 10년이 흘렀습니다.

블룸버그 뉴스에 따르면, 10월 28일 캘리포니아 공과대학(Caltech, 미국) 연구원들은 캘리포니아주 파사데나에 있는 연구소 본부 옥상에서 궤도에 있는 위성에서 전송된 에너지 빔을 장비가 수신하는 것을 목격했습니다.

Đột phá truyền điện mặt trời từ không gian về trái đất - Ảnh 2. — 피터 글레이저 박사와 우주에서 태양열을 활용하는 모델

돌파구

캘리포니아 공과대학(Caltech) 팀이 설계하고 1월 SpaceX 로켓에 실려 궤도에 진입한 이 실험 장치는 5월에 지구로 에너지를 성공적으로 전송했습니다. 이 장치는 위성에 통합된 세 가지 캘리포니아 공과대학 실험 중 하나이며, 현재 우주에서 태양 에너지를 수확하는 시스템의 핵심 구성 요소를 테스트하고 있습니다.

이제 고인이 된 글레이저 박사의 꿈이 현실에 한 걸음 더 다가왔다고 할 수 있습니다.

블룸버그는 미국 국립과학연구소(ASI)의 우주 태양광 발전 프로젝트 책임자인 칼텍 해리 애트워터 교수의 말을 인용하며 "처음에는 말도 안 되는 생각이라고 생각했습니다."라고 말했습니다. 하지만 잠시 생각해 본 후, 그는 언젠가 이 아이디어를 실현할 수 있기를 바라며 행동해야겠다고 생각했습니다.

애트워터 교수는 새로운 세대의 엔지니어입니다. 기후 변화의 압력에 직면하고 2014년에 세상을 떠난 글레이저 박사 시절에는 불가능했던 기술로 무장한 애트워터 교수와 그의 동료들은 우주에서 태양 에너지를 생산할 시대가 바로 지금이라고 확신하고 있습니다.

태양 전지의 개발과 탄소 섬유 소재의 등장 덕분에 우주 기반 발전소가 가능해지고 있으며, SpaceX와 같은 민간 기업의 존재로 이를 궤도에 진입시키는 비용이 절감되었습니다.

"공장" 조립에는 무거운 우주복을 입은 전문 우주비행사의 손이 필요하지 않습니다. 또한 "발전소"는 우주에 배치되면 필요한 모양으로 자동으로 확장될 수 있습니다.

2020년에 미국 해군 연구소는 펜타곤의 극비 X-37B 우주선을 이용해 미래 궤도 발전소의 일부인 태양광-마이크로파 변환기를 궤도로 발사했습니다.

유럽 우주국은 자체적인 태양광 발전 프로그램을 개발하고 있지만, 중국, 일본, 영국과 마찬가지로 궤도 시험 단계까지는 아직 갈 길이 멉니다.

Đột phá truyền điện mặt trời từ không gian về trái đất - Ảnh 3. — Caltech의 '전기 카펫' 개념 시뮬레이션

'솔라 카펫' 버전

캘리포니아 공과대학(Caltech)으로 돌아와 보면, 부동산 재벌 도널드 브렌은 2011년부터 애트워터 교수가 이끄는 프로젝트에 1억 달러 이상을 투자해 왔습니다. 애트워터 교수 팀은 새로운 접근법을 제시했습니다. 우주에 거대하고 견고한 구조물을 짓는 대신, 캘리포니아 공과대학의 발전소는 1km에 달하는 태양광 패널 네트워크를 구축하는 것입니다.

캘리포니아 공과대학의 발전소에서는 각 패널에 에너지 송신기가 설치되어 동시에 지상의 동일한 면적에 있는 수신기 세트로 에너지를 전송합니다.

이러한 유형의 "발전소"는 자연재해로 피해를 입은 지역이나 전력을 잃은 분쟁 지역에 에너지를 공급할 수 있습니다. 이스라엘의 전례 없는 공습 이후인 10월 28일 가자 지구의 상황이 그 예입니다.

캘리포니아 공과대학 연구팀의 일원인 알리 하지미리 교수는 자신들의 목표에 대해 이렇게 설명합니다. "카펫과 같은 구조를 만들어서 '카펫'을 펼쳐서 우주에서 태양열을 받을 수 있습니다."

캘리포니아 공과대학 연구팀은 태양열을 송수신하는 능력을 시험하기 위해 계속 노력하고 있지만, 하지미리 교수는 이 아이디어가 현실로 구현되기까지는 약 10년이 걸릴 것이라고 말했습니다.

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