[nbn시사경제] 노준영 기자
지난 6월에 발사된 국산 로켓 누리호에 실린 동위원소전지가 우주에서 정상적으로 작동했다. 이는 미국과 러시아에 이어 세계 세 번째다.
한국원자력연구원은 자체 기술로 우주용 동위원소전지를 개발하고 지난 6월 21일 발사한 누리호 성능검증위성에서 실증에 성공했다고 8일 발표했다.
동위원소전지는 방사성동위원소가 붕괴하면서 발생하는 열에너지를 열전소자에 전달해 전기를 만든다. 열전소자 양 끝에 온도 차이가 발생하면 전류가 흐르는 열전현상을 이용한다.
연구원이 개발한 동위원소전지는 지름 8.5cm, 높이 12.75cm, 무게 750g의 원통형 구조로 방사성동위원소 열원, 열전모듈, 열제어 구조체로 구성돼 있다. 자체 기술로 120㎽(밀리와트) 전력을 생산할 수 있다.
음료병 크기의 동위원소전지는 외부 동력원 없이 자체적으로 전기를 생산하고 온도, 압력 등 외부 환경의 영향을 받지 않는 장점이 있다. 또한 40년 동안 충전이나 교체가 필요 없어 심해나 우주 같은 극한환경에서 사용하기에 가장 적합하다.
홍진태 원자력연구원 박사 연구팀은 2016년부터 달 탐사용 동위원소전지를 개발해 자체 기술로 120밀리와트(mW)의 전력을 생산하는 시제품 제작에 성공했다.
연구팀은 누리호 탑재 전 지상에서 다양한 시험을 시행했다. 누리호 성능검증위성 시험은 7월 11일, 7월 26일 두 차례 진행됐다. 1, 2차 시험 모두 목표 전기출력 120±50mW에 도달하는 데 성공했다. 이후 3개월, 1년 6개월 동안 장기 시험을 통해 동위원소전지의 우주방사선 환경 내구성을 검증할 계획이다.
한국과학기술기획평가원(KISTEP) 보고서에 따르면 이 기술의 가치는 2000억 원이 넘는다. 무엇보다 우주 환경에서 기술을 실증했다는 '우주 헤리티지(heritage)'를 확보했다는 데 의미가 크다.
한국원자력연구원은 앞으로 방사성동위원소 열원을 탑재한 동위원소전지를 제작할 예정이다. 또한 달 탐사선 탑재를 목표로 다양한 규격의 동위원소전지를 개발하고 화성 및 외행성 탐사에도 활용할 수 있도록 발전시킬 계획이다.
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