중국, 2030년 우주에 태양광 발전소 짓는다…미국도 개발 속도

2030년까지 1MW 규모 발전소 설립 계획
우주 에너지 받을 지상 발전소 건설 중
미국은 칼텍이 개발 주도...1억 달러 투자받기도
장거리 송출 기술 개발, 방사선 피해 우려 등 과제도

▲우주 태양광 발전소 구상도. 출처 칼텍 웹사이트

중국이 2030년 우주에 태양광 발전소를 만든다는 원대한 꿈을 꾸고 있다. 우주에서 24시간 태양광 에너지를 모아 지구로 쏘겠다는 구상인데, 방사선 피해와 오발 가능성 등 과제도 많다.

17일 홍콩 영자지 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국은 10년 이내에 우주에서 태양광 에너지 빔을 받는 혁신 기술을 개발하기 위해 조만간 첫 테스트에 돌입한다.

당국은 2030년까지 1메가와트(MW) 규모의 태양광 발전소를 우주에 신설한다는 방침이다. 건국 100주년인 2049년엔 1기가와트(GW)로 규모를 확대할 계획이다.

해당 프로젝트는 3년 전 중국 비산구의 한 마을에서 시작했다가 이내 중단된 적 있다. 당시 1억 위안(약 182억 원) 규모의 지상 테스트 시설을 건설하려 했지만, 비용과 타당성, 기술 안전성 등을 둘러싼 논쟁이 있었다. 하지만 6월 지방정부의 지원 속에 프로젝트를 재개했다. 프로젝트에 참여 중인 중원창 충칭대 전기공학 교수는 “우주 발전소에서 쏜 에너지를 받을 지상 시설물 건설은 연말까지 완료될 것”이라고 밝혔다.

해당 프로젝트가 진행 중인 충칭시는 이미 대규모 태양광 발전소를 많이 보유하고 있다. 하지만 1년 중 안개로 덮이는 날이 3분의 1 이상인 탓에 에너지 개발에 이상적인 장소가 아니라는 평을 받는다. 또 통상 태양광은 낮 동안만 수집할 수 있으며 대기에서 빛의 절반가량이 반사되거나 흡수되지만, 우주에선 24시간 태양광을 만들 수 있고 대기를 거치기 전에 에너지로 변환할 수 있다는 장점이 있다.

▲2017년 칼텍이 개발한 우주 태양광 발전 설비. 출처 칼텍 웹사이트

SCMP는 수십 년간 전 세계에서 우주 태양광 개발이 제안됐지만, 기술적 과제로 오랜 기간 이론으로만 남아 있었다고 설명했다. 하지만 최근 들어 탄소중립 정책과 함께 다시 기술 개발에 관한 관심이 집중되기 시작했다. 미국에선 캘리포니아공과대학(칼텍)이 관련 개발을 진행 중이다. 칼텍은 이달 초 억만장자이자 부동산 개발업자인 도널드 브렌으로부터 1억 달러(약 1176억 원)를 투자받으며 개발에 속도를 내고 있다. 칼텍은 “처음 구상이 나왔던 1970년대에는 관련 개발이 경제적으로 비현실적이었다”며 “최근 발사 비용 절감 등을 통해 가까운 미래 우주 태양광 발전을 현실화할 수 있을 것”이라고 자신했다.

물론 현실화하기까지 과제는 많다. 우선 전력이 우주 발전소에서 지상까지 손실 없이 이동할 수 있게 해야 한다. 현재 기술은 스마트폰용 무선 충전기와 같은 소규모·단거리로 제한된다.

안전성 평가도 주요 과제다. 우주에서 에너지를 받는 과정에서 지속적인 진동으로 화재 발생 가능성이 제기되는 만큼 매우 정교한 제어 시스템이 필요하다는 목소리가 나온다.

방사선 피해도 우려된다. 지난해 중국 자오퉁대 연구팀은 “우주에서 1GW 발전소가 지상으로 에너지를 보낼 때 지상 반경 5km 이내엔 사람이 살 수 없다”고 발표했다.

SCMP는 “우주 발전소는 와이파이와 같은 통신에도 갑작스러운 피해를 일으킬 수 있다”며 “그러나 중국 정부가 2060년까지 탄소 중립 목표를 발표한 후 프로젝트는 강력한 지지를 받고 있다”고 전했다.