NASA, 일본, 중국이 연구하는 우주 태양광 프로젝트

 

 

각국이 우주 태양광 발전을 연구하는 이유

지구의 에너지 위기가 심화되면서, 각국은 새로운 대체 에너지를 찾기 위해 노력하고 있다.

화석연료는 점점 고갈되고 있으며, 재생에너지는 날씨의 영향을 받아 안정적인 공급이 어렵다.

 

이러한 문제를 해결하기 위한 대안으로 **우주 태양광 발전(SBSP, Space-Based Solar Power)**이 주목받고 있다.

우주 태양광 발전소는 지구 대기권 밖에서 태양 에너지를 수집해, 이를 마이크로파나 레이저를 통해 지구로 전송하는 방식이다.  24시간 내내 강력한 태양 에너지를 받을 수 있어, 지구보다 10배 이상 효율이 높은 것이 특징이다.

 

현재 미국(NASA), 일본(JAXA), 중국(CNSA) 등 여러 국가가 우주 태양광 프로젝트를 진행 중이다.

이들은 2040년대 실용화를 목표로 연구를 가속화하고 있으며, 각국의 전략과 기술 개발 방향이 조금씩 다르다.

그렇다면, 각국은 어떤 방식으로 우주 태양광 발전을 연구하고 있을까?

 

NASA – SPS-ALPHA 프로젝트

 

미국은 1970년대부터 우주 태양광 발전을 연구해 왔으며, 현재 NASA는 SPS-ALPHA(Solar Power Satellite via Arbitrarily Large Phased Array) 프로젝트를 진행 중이다.

 

1) 프로젝트 개요

   SPS-ALPHA는 모듈형(조립식) 우주 태양광 발전소 개념을 기반으로 한다.

  초대형 구조물을 한 번에 발사하는 것이 아니라, 여러 개의 소형 모듈을 우주에서 조립하여 완성하는 방식이다.

 

2) NASA의 핵심 기술 개발 목표

   저비용 우주 태양광 패널 개발 → 초경량, 고효율 패널 연구 중

   마이크로파 전력 전송 기술 개선 → 85% 이상의 에너지 전송 효율 목표

   우주에서 자율적으로 조립하는 로봇 기술 개발

 

3) NASA의 목표

    2030년대 소규모 실험용 우주 태양광 발전소 테스트

    2040년대 상용화 목표

 

일본 – JAXA의 무선 전력 전송 실험

 

일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 우주 태양광 발전 기술 개발에 가장 적극적인 국가 중 하나다.

특히, 무선 전력 전송(WPT) 기술에서 상당한 진전을 이루고 있다.

 

1) 일본 JAXA의 주요 연구

   2015년, 세계 최초로 지상에서 55m 거리 무선 전력 전송 실험 성공

   2025년까지 소형 위성을 이용한 무선 전력 전송 실험 진행 예정

   2030년대, 실제 우주에서 전력 전송 테스트 목표

 

2) 일본의 차별점

   일본은 우주 태양광 패널보다 무선 전력 전송 기술 개발에 집중

   일본 기업들도 적극적으로 참여 → 미쓰비시중공업, 소프트뱅크 등 관련 연구 진행 중

   2040년대 상용화 목표

 

중국 – 2050년 우주 태양광 발전소 구축 목표

 

중국은 최근 우주 개발을 가속화하면서, 우주 태양광 발전소 구축을 국가 전략으로 삼고 있다.

특히, 중국우주과학기술그룹(CASC)은 2050년까지 세계 최초의 상업용 우주 태양광 발전소를 건설하겠다는

목표를 세웠다.

 

1) 중국 CNSA의 계획

   2028년까지 우주 태양광 발전의 핵심 기술 실험 진행

   2035년까지 소규모 우주 태양광 발전소 시범 운영

   2050년까지 대형 우주 태양광 발전소 완공

 

2) 중국의 강점

  중국은 로켓 개발, 우주 정거장 운영, 달 탐사까지 독자적으로 진행 중

  국가 차원에서 강력한 정책 지원 → 대규모 예산 투자

  빠른 기술 발전 속도 → 우주 태양광 발전소 분야에서도 미국, 일본을 따라잡을 가능성이 큼

 

우주 태양광 발전소, 누가 먼저 실현할 것인가?

NASA, 일본 JAXA, 중국 CNSA 모두 2040~2050년대 우주 태양광 발전소 상용화를 목표로 하고 있다.

 

✅ 미국(NASA) → 모듈형 태양광 패널 연구, 2030년대 실험 목표

✅ 일본(JAXA) → 무선 전력 전송 기술 개발 집중, 2040년대 상용화 목표

✅ 중국(CNSA) → 2050년까지 대형 우주 태양광 발전소 완공 목표

 

현재로서는 중국이 국가 차원에서 가장 적극적으로 투자하고 있으며, 일본은 무선 전력 전송 기술에서 앞서가고 있다. NASA는 민간 기업(스페이스X, 블루 오리진 등)과 협력해 개발을 진행 중이다.

 

앞으로 20~30년 안에, 인류가 우주에서 전력을 받아 쓰는 시대가 올 수 있을까?

우주 태양광 발전이 현실화된다면, 지구 에너지 문제 해결뿐만 아니라, 우주 거주 시대를 앞당기는 계기가 될 수도 있다.