달 기지용 원자로 개발 '착착'…"아르테미스에 한국 역할 될 수도" 작성일 11-10 157 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="UECtz4IitW"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="uncT57A81y" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="우주비행사들이 달 남극에서 임무를 수행하고 있는 상상도. NASA 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/10/dongascience/20241110120020342taql.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="06LOytnbZG" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/10/dongascience/20241110120020342taql.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 우주비행사들이 달 남극에서 임무를 수행하고 있는 상상도. NASA 제공 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="7Lky1zc6ZT" dmcf-ptype="general">유인 달 탐사 미션에서 활용할 수 있는 달 기지용 원자로 개발이 국내에서 착착 진행되고 있다. 2030년대 중반에는 달에서의 전력원으로 쓸 수 있다는 분석이다. 미국 주도의 유인 달 탐사 미션인 '아르테미스'에서 한국이 구체적으로 기여할 수 있는 분야 중 하나로 달 기지 원자로를 활용할 수 있다는 전망이다. </p> <p dmcf-pid="zoEWtqkPXv" dmcf-ptype="general">김찬수 혁신SMR기술개발본부 책임연구원은 7일 경북 경주시에 있는 한국원자력연구원 양성자과학연구단에서 진행된 '제4회 과학언론인 원자력 아카데미' 특강에서 "히트파이프, 소형모듈원자로(SMR) 기술을 통해 2030년대 중반에는 달 기지용 전력원이 공급 가능할 것"이라며 "아르테미스 프로젝트로 달에 발전용 원자로 10기를 보낸다고 하면 1~2기는 한국이 기여할 수도 있다는 이야기"라고 밝혔다. </p> <p dmcf-pid="q9QAsyP3YS" dmcf-ptype="general"><strong>● 우주 원자로가 우주 개발에 중요한 이유</strong></p> <p dmcf-pid="B2xcOWQ0Yl" dmcf-ptype="general">달과 화성 진출 등 인류의 우주 개발 계획이 현실화되면서 우주에서 사용할 에너지원으로 원자력이 주목받고 있다. 기존 화학·태양광에너지 활용에는 한계가 있기 때문이다. </p> <p dmcf-pid="bVMkIYxpth" dmcf-ptype="general">우주 탐사선에 주로 쓰이는 태양광 에너지는 태양이 가려지거나 태양과의 거리가 멀어지면 안정적으로 전력를 생산하기 어렵다. 태양광 패널도 사용하면서 금방 열화되기 때문에 수명도 최대 수년으로 짧다.</p> <p dmcf-pid="KFqRgwzTGC" dmcf-ptype="general"> 김 책임연구원은 "달에서 밤은 14일인데 14일 동안 영하 150℃에 이르는 극한 환경에서 태양광 없이 버텨야 한다"며 "이 정도면 사람도 기계도 얼어 죽는다"고 말했다. 화성의 경우 모래폭풍이 일어나면 태양광 패널이 먼지로 덮이기 때문에 패널을 청소하는 별도 시스템을 둬야 하는 등 여러 제약이 생긴다.</p> <p dmcf-pid="93BearqytI" dmcf-ptype="general">원자력 시스템은 극한 환경에서도 신뢰도가 높고 단위 질량당 에너지 밀도도 높다. 작은 규모로도 장기간 안정적으로 전기를 생산할 수 있다는 뜻이다.</p> <p dmcf-pid="20bdNmBWZO" dmcf-ptype="general"><strong>● 방사성동위원소 발전, 핵분열 발전시스템 연구 '착착'…'아르테미스'에 활용 가능</strong></p> <p dmcf-pid="VxLOytnb1s" dmcf-ptype="general">달 기지 등 우주에서 활용할 수 있는 원자력 시스템은 원자력방사성동위원소 발전시스템(RPS), 핵분열 발전시스템(FPS), 원자력열추진(NTP), 원자력전기추진(NEP)으로 나뉜다. 이중 RPS, FPS는 국내에서도 연구가 활발하다. </p> <p dmcf-pid="fMoIWFLKHm" dmcf-ptype="general">RPS는 사람이 아무런 작동을 하지 않아도 방사성 동위원소가 붕괴하면서 자연스럽게 열이 발생하는 현상을 이용한 방식이다. 극한 환경에서도 수십 년 이상 작동하며 충전, 교체가 필요 없다. 1977년 발사돼 태양계 밖으로 나간 지금도 지구와 교신하며 임무를 수행하는 탐사선 보이저 1·2호가 RPS 시스템을 쓰는 대표적인 사례다.</p> <p dmcf-pid="44eDhHRu1r" dmcf-ptype="general">국내에서도 RPS 원자력전지 개발이 실증 단계에 있다. 원자력연은 7월 자체 개발한 원자력전지를 누리호 성능검증위성에 탑재해 2022년부터 지구 저궤도에서 평가하고 1년 반 동안 안정적으로 전력을 생산했다는 실험 결과를 발표하기도 했다.</p> <p dmcf-pid="88dwlXe7Yw" dmcf-ptype="general"> 원자력연이 개발한 전지에 실제로 방사성 동위원소가 탑재되진 않았다. 국제연합(UN) 규범에 따라 지구 저궤도에서는 방사성 물질 사용이 금지됐고 한국은 국제 협약에 따라 RPS에 활용되는 방사성동위원소를 사용하려면 미국의 승인과 수입이 필수적이다.</p> <p dmcf-pid="66JrSZdzYD" dmcf-ptype="general">이같은 이유로 김 책임연구원은 한국 우주 원자력 기술 발전에는 국제협력이 중요하다고 강조했다. 특히 방사성동위원소 발전시스템(RPS)의 연료인 플루토늄(Pu)-238이나 아메리슘(Am)-241 등은 미국 등에서 수입이 필요한 상황이다. 그는 "핵확산금지조약(NPT) 등이 얽혀 있어 미국과의 협력을 위해서는 미국 국무부 승인이 전제"라고 말했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="PoEWtqkP1E" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국원자력연구원이 개발한 우주용 원자력전지(왼쪽)는 누리호 성능검증위성(오른쪽)에 탑재됐다. 원자력연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/10/dongascience/20241110120021869tgue.png" data-org-width="680" dmcf-mid="peO5uVsd5Y" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/10/dongascience/20241110120021869tgue.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국원자력연구원이 개발한 우주용 원자력전지(왼쪽)는 누리호 성능검증위성(오른쪽)에 탑재됐다. 원자력연 제공 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="QgDYFBEQYk" dmcf-ptype="general">최근 정부가 발표한 우주개발 계획에 따르면 2032년까지 달에 착륙하는 것이 목표다. 김 책임연구원은 "한국 달 착륙선에도 원자력 전지가 들어간다는 계획이 있다"며 "동위원소 수입이 필요하기 연구자들 사이의 공감대 형성과 정부 간 협약이 필요할 것"이라고 밝혔다. 이어 "최근 영국과 아메리슘-241 업무협약(MOU)을 체결하기도 했다"고 덧붙였다.</p> <p dmcf-pid="xawG3bDxtc" dmcf-ptype="general"> FPS는 핵연료의 핵분열에서 발생하는 열을 전기에너지로 변환한다. 발전용 원전과 같은 원리다. 출력은 대형 원전에 비하면 훨씬 작지만 트럭에 실을 수 있을 정도로 작게 구현할 수 있는 '히트파이프 원자로'가 주목받고 있다. 김 책임연구원은 히트파이프 원자로를 활용해 미국 항공우주국(NASA)이 주도하는 국제 달 탐사 계획인 아르테미스 프로젝트에서 한국이 기여할 부분이 있다고 봤다. </p> <p dmcf-pid="y9QAsyP3GA" dmcf-ptype="general"> 원자력연은 서울대, 경희대, 한국기계연구원과 함께 달기지용 히트파이프 원자로 설계·해석기술 검증 및 핵심기기 개발 사업을 2028년까지 진행 중이다.</p> <p dmcf-pid="W2xcOWQ0Hj" dmcf-ptype="general"> 김 책임연구원은 "한국지질자원연구원에서는 달 자원 추출, 한국건설기술연구원에서는 달 토목 공사, 현대자동차는 로버를 한다고 한다"고 말했다. 이어 "원자력도 우리가 할 수 있는 부분"이라며 "이미 대부분의 기술이 있기 때문에 히트파이프, 경수로식 원전 핵연료 활용 등 예산이 충분하다면 10년 안에 지상 실증 가능할 것"이라고 예상했다.</p> <p dmcf-pid="YVMkIYxpYN" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 韓 원자력 규제체계 국제 기준으로 검사…"차세대 원자로도 조언 구할 것" 11-10 다음 부진한 넷플릭스 시즌제들, "과도기... 시스템 필요" 11-10 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
