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[우주에서 태양광 발전 연구 계획] 유럽우주국(ESA)은 우주 기반 태양광 발전을 위한 그랜드 플랜을 공개했다. 우주 기반 태양광 발전은 깨끗하고 저렴하며 지속적이고 풍부하고 안전한 에너지의 잠재적 원천이다. 이 기본 개념은 2050년까지 유럽이 순 탄소 제로 세계로 전환하는 데 도움이 되는 깨끗하고 안전한 에너지의 새로운 원천에 대한 필요성으로 인해 새로운 시급성을 받았다.

https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/SOLARIS/Plan_to_research_solar_power_from_space

JM Kim | 기사입력 2022/09/28 [00:00]

[우주에서 태양광 발전 연구 계획] 유럽우주국(ESA)은 우주 기반 태양광 발전을 위한 그랜드 플랜을 공개했다. 우주 기반 태양광 발전은 깨끗하고 저렴하며 지속적이고 풍부하고 안전한 에너지의 잠재적 원천이다. 이 기본 개념은 2050년까지 유럽이 순 탄소 제로 세계로 전환하는 데 도움이 되는 깨끗하고 안전한 에너지의 새로운 원천에 대한 필요성으로 인해 새로운 시급성을 받았다.

https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/SOLARIS/Plan_to_research_solar_power_from_space

JM Kim | 입력 : 2022/09/28 [00:00]

태양은 우주에서 빛나는 것을 멈추지 않으며 태양광은 지구 표면보다 훨씬 더 강렬하다. 그래서 우리가 그 에너지를 우주로 모아서 지구로 보낼 수 있다면 어떨까?

 

유럽우주국(ESA)의 기본 활동 프로그램의 준비 요소가 자금을 지원한 최근 연구에 따르면 우주 기반 태양광 발전이라는 개념은 이론적으로 실행 가능하며 에너지 부문의 탈탄소화 경로를 지원할 수 있다. 그러나 상당한 불확실성과 기술적 과제가 남아 있다. 이에 대한 대응으로 ESA는 개념과 핵심 기술인 SOLARIS를 성숙시키기 위한 R&D 프로그램을 제안하고 있다.

 

향후 수십 년 동안 유럽의 에너지 부문을 탈탄소화하는 과제는 엄청난 것이다. 파이낸셜 타임즈(Financial Times)에 기고한 국제 에너지 기구(International Energy Agency) Fatih Birol 이사는 “전례 없는 속도와 규모의 전 세계적인 사업인 에너지 기반 시설의 완전한 변화가 필요하다… 2050년까지 제로를 달성하는 데 필요한 배출량 감축의 거의 절반은 아직 시장에 출시되지 않은 기술에서 나올 필요가 있다.”고 말했다.

 

본질적으로 간헐적인 지상 기반 태양열 및 풍력의 대규모 증가와 함께 현재 주로 화석 연료, 수력 및 원자력에 의해 제공되는 새로운 그리드 밸런싱 및 예비 전원에 대한 긴급한 필요가 있다.

 

따라서 IEA에서 수조 유로의 투자가 필요한 것으로 추정되는 에너지 전환의 더 큰 맥락에서 지열 및 장기적으로는 핵융합을 비롯한 다양한 대체 자원이 연구되고 있다. SOLARIS는 청정 에너지를 제공하기 위한 수십 년 간의 개념인 우주 기반 태양광 발전(Space-Based Solar Power)을 이 작업 목록에 추가하는 것이 가능한지 결정하는 데 도움을 줄 것이다.

 

정지 궤도에 있는 태양광 발전 위성은 영구적인 24/7 기준으로 햇빛을 수확한 다음 이를 저전력 밀도 마이크로파로 변환하여 지구의 수신기 스테이션으로 안전하게 빔을 전송한다. 관련된 물리학은 이러한 위성이 크기가 몇 킬로미터 정도로 커야 한다는 것을 의미하며 지구 표면에서 수집하는 '렉테나'에 대해서도 마찬가지이다.

 

 

지상에서 렉테나 수신

 

이것은 차례로 우주 내 제조 및 로봇 조립, 고효율 광전지, 고전력 전자 및 무선 주파수 빔 형성과 같은 분야의 기술 발전을 요구할 것이다. 인간과 동물의 건강과 항공기 및 위성과의 호환성에 대한 저전력 마이크로파의 양성 효과를 확인하기 위한 추가 연구도 수행될 것이다.

 

"이것은 유럽이 2025년에 향후 우주 기반 태양광 발전 프로그램을 진행할지 여부에 대해 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 개념의 타당성을 더 탐구하기 위해 SOLARIS가 조사할 기술적 질문의 종류이다." ESA SOLARIS 제안 책임자인 Sanjay Vijendran은 말한다. “추가로 이 분야에서 달성한 모든 돌파구는 그 자체로 가치가 있으며 다른 많은 우주 비행 노력에도 적용할 수 있다.

 

"자주 저지르는 실수는 개념을 지상 기반 태양광 발전과 비교하는 것이다. 실제 우주 태양열은 기저부하 전력과 같은 새로운 특성을 제공할 때 지상 태양열 및 바람과 같은 간헐적 소스와 경쟁하기보다는 실제로 보완하는 역할을 한다. 이런 의미에서 그들은 미래에 원자력에 대한 대안을 제시할 수 있다. 연구에 따르면 우주 기반 솔루션이 놀라울 정도로 경쟁력이 있다는 연구 결과가 나왔다.”

 

 

SOLARIS 연구 주제

 

이 프로그램 제안은 미국, 중국, 일본에서 궤도 내 시연을 준비하면서 우주 기반 태양광 발전에 대한 세계적인 관심이 수십 년 동안 최고조에 달한 시점에 나온 것이다.

 

영국은 우주 기반 태양광 발전(Space-Based Solar Power)를 개발하기 위해 우주 에너지 이니셔티브(Space Energy Initiative)를 설립했으며, 유럽 집행위원회는 SOLSPACE라는 지상의 태양광 발전소로 햇빛을 리디렉션하는 대형 경량 반사기를 조사하는 프로젝트에 자금을 지원하고 있다.

 

"기후와 에너지 위기, 그리고 우리가 우주 능력에서 빠르게 발전하고 있는 것을 고려할 때, 지금은 우주 기반 태양광 발전이 솔루션의 일부가 될 수 있는지 조사해야 할 때이다. 이것이 책임 있는 일이다."라고 Vijendran 박사가 말했다.

 

이 프로그램에 대한 자세한 내용은 우주에서 유럽의 기술 리더십을 강화하기 위한 것이며 11월 장관급 ESA 이사회 회의에서 승인을 위해 제안된 것이다. SOLARIS 웹사이트SOLARIS website.를 방문할 수 있다.

 

 

 

 
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