中 과학자, 우주 태양광 발전 '하향식 계획' 촉구… "美에 뒤처져, 개발 가속 필요"

중국이 신에너지 부문과 우주 경쟁에서 더 강력한 입지를 다지기 위해 우주 태양광 발전 개발을 가속화해야 한다는 주장이 나왔다고 17일(현지시각) 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 보도했다.

중국과학원(CAS) 학자 게창춘(Ge Changchun)은 이 분야에서 미국과의 격차를 좁히기 위한 하향식(top-down) 전략을 촉구하며, 현재의 연구 개발 역량이 방대하고 복잡한 시스템 프로젝트를 지원하기에 부족하다고 지적했다.

우주 태양광 발전 시설은 궤도에서 태양 에너지를 전기로 변환한 후, 광선이나 레이저를 통해 지구에 전력을 전송하는 방식으로, 날씨나 일몰의 영향을 받지 않아 지상 기반 태양광 발전소보다 효율적이다. 중국은 1970년대 초부터 이 분야 실험을 진행한 미국에 비해 개발이 상대적으로 늦었다.

게창춘 학자는 '차이나 사이언스 데일리(China Science Daily)'에 기고한 기사에서 중국이 2030년 이전에 실험 검증을 완료하고 2050년까지 상용화 기술을 개발하는 것을 목표로 하고 있다고 밝혔다.
그러나 그는 중국이 프로젝트 비용, 재료 수명 및 유지 관리 기술과 관련하여 다른 선진국에 비해 "현저한 격차"에 직면해 있다고 경고했다.

가장 큰 문제 중 하나는 높은 로켓 발사 비용이다. 그는 "중국의 로켓 발사 비용은 파운드당 약 2,000달러로, 미국의 스페이스X(SpaceX)보다 거의 40% 높다"며, 이는 대규모 궤도 배치의 타당성을 제한한다고 지적했다.

또한, 중국의 궤도 서비스 기술이 지상 테스트 단계에 머물러 있는 반면, 미국은 이미 로봇 자율 수리 시험을 수행했다는 점도 지적했다.

게 학자는 중국이 사용하는 중요 물질의 수명이 미국과 일본에 비해 50% 이상 뒤처져 발전소의 장기적인 효율성과 경제적 생존 가능성에 직접적인 영향을 미친다고 덧붙였다.

게 학자는 초대형 공간 구조물을 건설하려면 뛰어난 강도, 중량 효율성, 열 보호 기능을 갖춘 재료가 필요하며, 이를 위해서는 핵심 재료 기술과 핵심 구성 요소의 발전이 필수적이라고 강조했다. 그는 또한 고출력 무선 전송 효율을 현재 50%에서 최소 60%로 높여야 한다고 촉구했다.

기사는 국가가 대규모 우주 태양광 발전 프로젝트를 위한 시스템 통합 및 운영 경험을 개발해야 한다고 주장하며, "먼저 소규모 우주 발전소를 건설한 다음 점차적으로 더 큰 시스템으로 조립하여 유연성을 높이고 검증 및 구현을 단순화해야 한다"고 제안했다.

또한, 우주 쓰레기가 태양광 설비를 손상시키는 것을 방지하기 위해 더 나은 모니터링과 보호가 필요하다고 지적했다.

미국과 일본도 이 분야 연구를 진행 중이다. 미 공군 연구소는 올해 위성의 태양광 패널을 이용해 전기를 생산하고 마이크로파 방사선으로 지구 저궤도에 전송하는 무선 전력 전송 실험을 진행할 계획이다.

지난 12월 일본은 7,000m 높이에서 지상 수신기로 마이크로파를 보내는 고고도 차량을 성공적으로 테스트했다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com