NASA(미국항공우주국)가 달 표면에서 가동할 초소형 원전 상상도. / 사진=NASA(미국항공우주국)
한국원자력연구원과 한국항공우주연구원은 2일 오후 항우연 대전 본원에서 '우주 원자력 전력과 추진 기술 개발을 위한 업무협약'을 체결했다. 두 기관은 이번 협약으로 △우주용 방사성동위원소 발전시스템 △핵분열 발전시스템 △원자력 열·전기 추진 시스템 △원자력 이용 우주 시스템 등을 개발키로 했다.
달·화성은 지구와 달리 영하 170℃까지 떨어지는 극한환경이다. 이 때문에 우주선에 탑재되는 이차전지는 방전되고 전자기기는 망가진다. 하지만 원자력전지로 불리는 우주용 'RTG'(방사성동위원소전지)는 극한환경을 견딜 수 있다.
원자력연과 항우연은 이같은 방사성동위원소 발전시스템을 더 고도화해 나갈 예정이다. 궁극적으로 2032년 달 탐사선에 RTG 확보를 목표한다.
왼쪽부터 주한규 한국원자력연구원장, 이상률 한국항공우주연구원장. / 사진=한국원자력연구원
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현재 이 분야는 NASA와 미국 로스앨러모스국립연구소가 선도하고 있지만, 두 기관이 힘을 합쳐 기술 선도를 목표한다. 특히 우주용 원자로는 기존 원전처럼 물을 활용하거나 가압기가 없어 사고 확률이 대폭 줄어든다.
또 양 기관 연구진은 원자력 열·전기 추진 시스템 개발에도 나선다. 원자력은 화학 에너지 대비 출력이 높아 더 높은 추력(밀어 올리는 힘)을 낼 수 있다. 에너지 출력이 높은 원자력을 각종 장비에 적용하면 중량을 줄일 수 있고, 이는 우주선 무게를 줄여 우주탐사에 장점이 된다.
주한규 원자력연 원장은 "항우연과 협력을 통해 국제 우주 탐사에서 우리나라의 영향력을 확대해 나가겠다"고 밝혔다. 이상률 항우연 원장은 "원자력은 달 기지 건설, 심우주 탐사 등 도전적 우주 임무에 필요한 중요 기술"이라며 "이번 협력이 우주탐사 강국으로 나아가기 위한 밑바탕이 되길 기대한다"고 말했다.
지난해 6월 누리호에 탑재됐던 162.5㎏ 성능검증위성(왼쪽)과 그 내부에 탑재된 750g 짜리 우주용 '방사성동위원소전지'(오른쪽) 시제품. / 사진=한국원자력연구원