일본, 우주에서 100년 지속 가능한 배터리 개발

일본은 우주의 혹독한 환경에서도 100년 동안 지속적으로 전기를 생산할 수 있는 배터리 시스템을 개발하고 있습니다.

기술자가 아메리슘을 사용하여 배터리 시스템을 점검하고 있습니다. - 사진: 일본 원자력기구 제공

오래 지속되고 유지 보수가 필요 없는 배터리는 달 탐사 프로젝트뿐만 아니라 햇빛이 약한 목성 너머의 심우주 탐사에서도 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.

일본 원자력 개발기구(JAEA)는 지난 3월 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)와 아메리슘이라는 방사성 물질을 이용한 특수 배터리 시스템을 생산하기 위한 계약을 체결했습니다.

일본원자력연구개발기구(JAEA)의 선임 연구원인 타카노 마사히데는 이 프로젝트가 직면한 어려움에도 불구하고 실현 가능할 것이라고 확신했습니다. 그는 "100년 이상 유지보수가 필요 없는 실용적인 소형 전력원을 제공할 것입니다."라고 말했습니다.

에너지원은 지구의 일반적인 조건에서 사용되는 태양 전지나 다른 배터리와는 다른 메커니즘에 의존할 것입니다.

달에서 사용하려면, 구상 중인 배터리는 낮에는 섭씨 110도에서 밤에는 영하 170도까지 극심한 온도 변화를 견뎌낼 수 있어야 합니다. 달에서의 낮과 밤은 모두 2주 동안 지속될 것입니다.

아메리슘은 사용후핵연료의 플루토늄이 자연 붕괴할 때 생성되는 원소입니다. 일반적으로 핵분열성이 아니므로 플루토늄만큼 엄격한 관리가 필요하지 않습니다.

아메리슘은 일본 원자력청(JAEA)이 연구 목적으로 보관하고 있는 플루토늄에서 발견됩니다. 반감기가 432년인 아메리슘은 오랫동안 발전용으로는 쓸모없는 것으로 여겨져 왔습니다.

그러나 일본원자력에너지연구소(JAEA)는 최근 아메리슘이 핵분열을 통해 지속적으로 열을 발생시키는 능력을 활용할 수 있다는 것을 발견했습니다. JAEA는 이제 아메리슘과 온도 기반 발전 기술을 결합하여 새로운 유형의 배터리를 개발하고 있습니다.

한 가지 과제는 우주 탐사선에 장착할 수 있을 만큼 배터리 시스템을 작고 가볍게 만드는 것과 동시에 잠재적인 로켓 폭발로 인한 충격과 열을 견딜 수 있을 만큼 내구성을 갖추는 것입니다.

방사성 물질을 취급하는 원격 기술과 관련된 법적 요소에 대한 철저한 조사도 필요할 것입니다.

JAEA는 실험에서 아메리슘을 사용하여 LED에 전력을 공급했습니다.

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VNA

출처: https://tuoitre.vn/nhat-ban-tao-ra-pin-co-the-hoat-dong-100-nam-ngoai-khong-gian-20250507121617375.htm