태양광 발전 위성이 우주로부터 지구로의 전력 전송에 성공, 우주 태양광 발전 실현에 가까워지다

궤도상에 발사된 우주 태양광 발전·무선 전력 전송 기기의 프로토타입이 가동되어, 우주 공간에서의 무선 송전 및 전력을 지구에 조사하는 실험이 성공.

2023년 1월, 캘리포니아공대 팀이 만든 기계 유닛 "SSPD"가 스페이스X 로켓에 실려 발사됐었다.

 


SSPD에는 중요한 3개의 기기가 탑재되어 있었는데, 하나는 접으면 약 1.8m 사방의 구조물(솔라 패널 등)을 전개하기 위한 기구 "DOLCE(Deployable on-Orbit Ultra Light Composite Experiment:궤도상 전개형 초경량 복합재료 실험기)", 다른 하나는 32가지 태양전지로부터 우주공간에 가장 적합한 것을 찾기 위한 유닛 "ALBA", 그리고 마지막 하나가 이번 실험에 성공한 "MAPLE(Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment:전력전송형 저궤도" 실험용 마이크로파라는 것.

MAPLE은 전력을 마이크로파로 변환하여 원격지로 송신하는 기구를 갖춘 유닛으로, 파도와 파도가 부딪쳤을 때 생기는 "간섭"을 이용해, 원하는 장소에 에너지의 대부분을 집중시키는 것이 가능한 것으로, 가동 부품 없이 초점과 방향을 바꾸는 기능을 실현하고 있다.

아래가 MAPLE 본체인데, 이번 우주에서 진행된 실험에서는, MAPLE에 탑재된 전파송신기(TRANSMITTERS)를 통해, 태양에너지가 직류전기로 변환돼, 약 30cm 떨어진 반대편에 있는 수신기(RECEIVERS)에 도달한 후, 전력이 수신기에 연결된 LED로 전달되면서 LED가 켜진 것으로 확인.

 


또한, 캘리포니아공대 캠퍼스 옥상에 설치한 수신기로 MAPLE로부터의 신호를 받는 데에도 성공했으며, 이를 통해 우주 공간에 설치한 송수신기 간의 신호 전달 및 우주에서 지구를 향한 신호 전송이 가능함을 실증하였다.

 

 

 


팀을 이끌고 있는 알리 하지밀리 교수는, "우리가 아는 한, 우주에서 무선 에너지 전송을 실증한 사람은 없습니다"라고 말하고, 하지밀리 교수가 지향하는 바는 장치의 경량화와 저비용화에 있으며, 접어서 로켓에 수납할 수 있는 유연성 등이 추구되고 있다.

하지밀리씨는 MAPLE와 병행하여 ALBA의 테스트를 진행중이며, 향후 수개월 이내에 DOLCE의 실험을 실시할 예정.

 


하지밀리 씨는 "인터넷이 정보에 대한 접근을 모든 사람들에게 가져다 주었듯이, 무선 에너지 전송이 모든 사람들에게 에너지를 가져다 줄 수 있기를 기대합니다. 실현되면 전력을 받기 위한 전송 인프라가 불필요해지고, 전쟁과 자연재해로 황폐해진 지역에도 에너지를 보낼 수 있습니다"라고 강조.