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우주태양광 발전소는 지구의 에너지 요구에 대한 답이 될 수 있다. 우주기반 태양광발전소는 하루 24시간 태양을 향하도록 궤도를 돌 수 있다. 지구 대기는 또한 태양빛의 일부를 흡수하고 반사하므로 대기 위의 태양전지는 더 많은 햇빛을 받고 더 많은 에너지를 생성한다.

박영숙세계미래보고서저자 | 기사입력 2020/12/07 [17:59]

우주태양광 발전소는 지구의 에너지 요구에 대한 답이 될 수 있다. 우주기반 태양광발전소는 하루 24시간 태양을 향하도록 궤도를 돌 수 있다. 지구 대기는 또한 태양빛의 일부를 흡수하고 반사하므로 대기 위의 태양전지는 더 많은 햇빛을 받고 더 많은 에너지를 생성한다.

박영숙세계미래보고서저자 | 입력 : 2020/12/07 [17:59]

 

우주태양광 발전소는 지구의 에너지 요구에 대한 답이 될 수 있다.

AMANDA JANE HUGHES와 STEFANIA SOLDINI
우주의 태양 광 발전소는 우리의 에너지 요구에 대한 해답이 될 수 있습니다우주에서 태양 디스크에 대한 예술가의 인상. NASA

공상과학 소설처럼 들린다.  우주에 떠 다니는 거대한 태양광발전소는 엄청난 양의 에너지를 지구로 보낼 수 있다.  그리고 오랫동안 러시아 과학자에 의해 처음 개발된 이 개념은 콘스탄틴 치올 코프 스키, 1920 년대 – 주로 작가들에게 처음 영감을주었다.

그러나 한 세기 후에 과학자들은 이 개념을 현실로 바꾸는 데 큰 진전을 이루고 있다. 유럽​​우주국은 이러한 노력의 잠재력을 깨달았으며 현재 그러한 프로젝트에 자금을 지원하다, 우리가 우주에서 얻을 수있는 첫 번째 산업자원은 "빔 파워"라고 말한다.

기후 변화는 우리 시대의 가장 큰 도전이므로 많은 문제가 있다. 지구 기온상승에서 기후 패턴 변화에 이르기까지 기후변화의 영향은 다음과 같다. 이미 느껴지고 전 세계적으로 경험하고 있다. 이 문제를 극복하려면 에너지를 생성하고 소비하는 방식에 근본적인 변화가 필요하다.

재생에너지 기술은 최근 몇 년 동안 비약적으로 발전했다. 효율성 향상 그리고 더 낮은 비용이 중요하다. 그러나 그들의 흡수에 대한 한 가지 주요 장벽은 그들이 지속적인 에너지 공급을 제공하지 않는다는 사실이다. 풍력과 태양열 농장은 바람이 불거나 태양이 빛날 때만 에너지를 생산하지만 우리는 매일 24시간 전기가 필요하다. 궁극적으로 우리는 재생자원으로 전환하기 전에 대규모로 에너지를 저장할 방법이 필요하다.

우주공간의 이점

이 문제를 해결할 수있는 방법은 우주에서 태양에너지를 24시간 생성하는 것이다. 이것에는 많은 이점이 있다. 우주기반 태양광발전소는 하루 24시간 태양을 향하도록 궤도를 돌 수 있다. 지구 대기는 또한 태양빛의 일부를 흡수하고 반사하므로 대기 위의 태양전지는 더 많은 햇빛을 받고 더 많은 에너지를 생성한다.

그러나 극복해야 할 주요 과제 중 하나는 이러한 대형 구조물을 조립, 시작 및 배치하는 방법이다. 하나의 태양 광 발전소는 1,400개의 축구경기장에 해당하는 면적이 10km 제곱에 달해야 할 수도 있다. 가장 큰 비용은 로켓을 타고 우주로 발사하는 데 드는 비용이기 때문에 가벼운 재료를 사용하는 것도 중요하다.

Integrated Symmetrical Concentrator SPS 개념이라고 불리는 태양 광 위성에 대한 예술가의 개념. NASA

제안 된 솔루션 중 하나는 함께 모여 하나의 대형태양열발전기를 형성하도록 구성되는 수천 개의 작은 인공위성을 개발하는 것이다. 2017년에 California Institute of Technology의 연구원들은 모듈 형 발전소, 수천 개의 초경량 태양전지 타일로 구성된다. 그들은 또한 카드의 무게와 비슷한 평방 미터당 280g에 불과한 프로토 타입 타일을 시연했다.

최근에는 3D프린팅과 같은 제조 분야의 개발도 이 애플리케이션에 대해 검토되고 있다. 리버풀 대학에서 우리는 새로운 제조기술을 탐구하고 있다. 태양 돛에 초경량 태양 전지 인쇄를 한다. 태양돛은 접을 수 있고 가볍고 반사율이 높은 멤브레인으로 태양의 복사압력의 영향을 연료없이 우주선을 전진시키다우리는 태양열 구조에 태양전지를 내장하여 연료가없는 대형 태양광발전소를 만드는 방법을 모색하고 있다.

이러한 방법을 통해 우주에 발전소를 건설 할 수 있다. 실제로 언젠가는 국제우주정거장 또는 미래에서 우주에서 유닛을 제조하고 배치하는 것이 가능할 수 있다. 달의 관문 역 그것은 달을 공전 할 것이다. 이러한 장치는 실제로 달에 전력을 공급하는 데 도움이 될 수 있다.

가능성은 여기서 끝나지 않았다. 현재 우리는 발전소를 건설하기 위해 지구의 재료에 의존하고 있지만 과학자들은 달에서 발견되는 재료와 같은 제조를 위해 우주의 자원을 사용하는 것을 고려하고 있다. -37 / html / container.html

또 다른 주요 과제는 전력을 지구로 다시 전달하는 것이다. 계획은 태양전지의 전기를 에너지 파동으로 변환하고 전자기장을 사용하여 지구표면의 안테나로 전송하는 것이다. 그런 다음 안테나는 파동을 다시 전기로 변환한다. 연구진은 일본 항공 우주 탐사 국 이미 설계를 개발하고 궤도시스템을 시연했다. 

이 분야에서 아직해야 할 일이 많이 남아 있지만 목표는 우주의 태양광발전소가 향후 수십 년 내에 현실이 될 것이다. 중국의 연구원들은 Omega라는 시스템을 설계했습니다. 이 시스템은 엄청난 양의 최대 성능으로 지구 그리드에 2GW의 전력을 공급할 수 있어야한다. 지구상의 태양전지판으로 그렇게 많은 전력을 생산하려면 그들 중 6 백만 이상이 되어야 한다.

전력을 공급하도록 설계된 것과 같은 더 작은 태양광발전 위성, 달 탐사선등이 더 빨리 운영 될 수 있다.

전 세계적으로 과학계는 우주에서 태양 광 발전소를 개발하는 데 시간과 노력을 기울이고 있다. 우리의 희망은 언젠가 기후변화에 맞서 싸우는 데 중요한 도구가 될 수 있기를 바란다. Gizmodo.com

 

 
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