지구 궤도에서 태양광 에너지를 모아 다른 위성에 무선으로 전력을 공급하는 이른바 ‘우주 전력망’ 구축을 위한 실증이 본격화된다. 위성이 자체적으로 생산할 수 있는 전력의 한계를 보완하고, 고성능 우주 임무에 필요한 에너지를 궤도에서 직접 공급하는 새로운 방식이 주목받고 있다.
미국 플로리다에 기반을 둔 우주기술 스타트업 스타캐처는 궤도상 무선 전력 전송 기술을 검증하기 위한 시제품 위성 ‘프로토스타’ 발사를 준비하고 있다.
프로토스타는 스페이스X의 ‘트랜스포터-18’ 임무를 통해 우주로 향한 뒤, 궤도에서 다른 위성에 에너지를 전송하는 실증 시험을 진행할 예정이다.
태양광 모아 레이저로 다른 위성에 전력 공급
스타캐처 기술의 핵심은 우주에서 수집한 태양광 에너지를 특정 파장의 빛으로 조정한 뒤 강력한 레이저로 변환해 대상 위성의 태양광 패널에 직접 전달하는 방식이다.
전력을 공급받는 위성은 별도의 특수 수신 장비 없이 기존 태양광 패널을 이용해 에너지를 받을 수 있다는 것이 회사 측 설명이다.
이번 실증이 성공하면 물리적인 연결 없이 궤도에 떠 있는 두 우주선 사이에서 레이저를 이용해 에너지를 전송하는 세계 최초 사례가 된다.
마이클 스나이더 스타캐처 공동 창립자 겸 최고기술책임자는 “이번 임무는 실제 궤도 환경에서 귀중한 운영 데이터를 제공할 것이며, 우주 상용 전력망 구축에 직접적인 발판이 될 것”이라고 밝혔다.
우주 경제 성장과 함께 커지는 전력 수요
스타캐처는 빠르게 성장하는 우주 경제를 지원할 궤도 전력망 구축을 목표로 설립됐다. 최근 위성의 기능과 성능이 고도화되면서 우주 공간에서 필요한 전력량 역시 크게 증가하고 있다.
특히 휴대전화와 위성을 직접 연결하는 ‘다이렉트 투 셀’, 인공지능 기반 지구 관측, 국방 분야의 정밀 기동 등 차세대 우주 임무는 상당한 전력을 요구한다.
회사 측은 기존 위성이 자체적으로 생산하는 전력만으로는 이 같은 고성능 임무의 에너지 수요를 충분히 충족하기 어려울 수 있다고 설명했다.
‘전력 노드’로 발전량 최대 10배 확대 목표
스타캐처가 개발 중인 ‘전력 노드’ 시스템은 우주선 네트워크를 이용해 햇빛을 모은 뒤 여러 개의 렌즈를 통해 태양광 패널에 최적화된 파장으로 조정하는 구조다.
회사 측에 따르면 이 기술을 적용할 경우 기존 태양광 발전 방식과 비교해 최대 2~10배 많은 전력을 생산할 수 있다.
스타캐처는 앞선 지상 실증 시험에서 다중 파장 레이저를 활용해 시판 중인 상용 태양광 패널에 1.1킬로와트 이상의 전력을 전달하는 데 성공했다. 이후 미국 항공우주국 케네디 우주센터에서 추가 시험을 진행하며 궤도 실증을 위한 기술적 기반을 마련했다.
큐브샛 이용해 궤도상 전력 전송 전 과정 검증
이번 임무에서 프로토스타는 상용 태양광 패널이 장착된 초소형 위성인 큐브샛을 직접 궤도에 배치한다.
이후 프로토스타가 큐브샛의 위치를 포착하고 추적하면서 태양광 패널을 향해 측정 가능한 수준의 전력을 전송한다. 이를 통해 실제 우주 환경에서 무선 전력 공급 기술이 안정적으로 작동하는지 확인할 계획이다.
이번 시험은 에너지 수집부터 대상 위성의 탐지와 추적, 레이저를 통한 전력 전달까지 전체 과정을 종합적으로 검증하는 첫 상용 실증 사례라는 점에서 의미가 있다.
기술의 안정성과 효율성이 확인될 경우 위성과 우주선이 자체 발전 능력에만 의존하지 않고 궤도에서 필요한 전력을 공급받는 새로운 우주 인프라 구축이 한층 구체화될 전망이다.
Joon-seo Han은 Wpick.kr에서 뉴스, 정치, 경제, 기술, 스포츠, 엔터테인먼트 및 라이프스타일 전반을 다루는 기자입니다. 독자에게 신뢰할 수 있고 이해하기 쉬운 정보를 전달하는 것을 목표로 하며, 복잡한 이슈를 명확하게 정리해 제공합니다. 시사성과 실용성을 균형 있게 고려하여 최신 이슈와 일상에 도움이 되는 이야기를 중심으로 보도합니다. 항상 사실 기반의 보도와 독자 중심의 시각을 바탕으로 다양한 사회적 흐름을 전달합니다. 빠르고 정확한 보도를 통해 독자들이 중요한 정보를 놓치지 않도록 돕습니다.
