인공위성의 에너지는?

지난 3월 26일 초정밀 지구 관측위성 ‘아리랑 3A호’가 성공적으로 발사됐다. 아리랑 3A호는 국내 실용급 관측 위성 중에서 최고의 해상도를 자랑하며, 밤에도 지구를 관측할 수 있는 적외선 센서를 장착하고 있다. 그렇다면 위성에 필요한 전력은 어떻게 공급할까? 아리랑 3A호에도 여느 인공위성처럼 태양전지판이 달려 있다.

최초로 태양전지 장착한 위성은?

지글러 박사는 몇 달 동안 태양전지의 실용화 가능성을 검토했는데, 태양빛이 없는 밤에 사용할 수 없고 전력효율이 너무 안 좋아 통신대의 업무 전반에 적용하기는 불가능하겠다는 판단을 내렸다. 벨연구소가 개발한 초기 태양전지는 에너지 효율이 4%에 불과했다.

그러나 우주에서는 사정이 달라진다. 대기에 의한 에너지 손실도 없을 뿐 아니라 지구 뒤편의 그늘에 들어가지 않는 이상, 태양전지판의 방향과 위치를 조절하는 것만으로 온종일 최대 효율로 전기를 생산할 수 있다. 또 발사 중량을 크게 줄이면서도 화학전지 등의 다른 전원에 비해 오랜 시간 동안 전력을 꾸준히 공급할 수 있었다. 지글러 박사는 당장 통신대의 일상 업무에 적용할 수는 없겠지만, 인공위성용 에너지원으로는 태양전지가 가장 훌륭한 해결방안이라는 결론을 내렸다. 그러나 문제는 육군이 아닌 해군이 미국 최초의 로켓을 발사하기로 결정된 것이다. 지글러 박사는 당장 해군으로 쫓아가서 태양전지를 인공위성에 도입해야 한다고 주장했지만, 아직 미완성이고 안정성도 검증되지 않았다는 이유로 해군에서는 그의 의견을 일축했다. 하지만 지글러 박사는 포기하지 않고 저명한 과학자들을 설득해서 자신의 편으로 끌어들였고, 이 과학자들은 곧 여론을 움직였으며 여론은 다시 육군 통신대가 인공위성에 부착할 태양전지 시스템 개발을 담당하게 하도록 해군에 압력을 넣었다. 결국, 해군은 여론에 밀려 뱅가드 위성의 전원을 태양전지로 결정하고 이를 육군 통신대에 맡겼다.

보다 자세한 내용은 한국원자력문화재단 블로그 에너지톡(http://blog.naver.com/energyplanet/220331361609)에서 확인하세요.

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