고도 550㎞의 우주에서 우주비행사들이 허블우주망원경 수리를 위해 애쓰고 있는 가운데, 2030년에는 이보다 훨씬 거대한 인공 구조물이 우주로 발사될 예정이다. 그 주인공은 바로 '우주 태양광 발전소'다.
영국 기업 스페이스 솔라는 최근 공식 발표를 통해 2030년 지구 궤도에 우주 태양광 발전소를 띄워 아이슬란드에 전력을 공급할 계획이라고 밝혔다. 현재 인류는 모든 전기를 지구에서 생산하고 있으나, 이번 우주 태양광 발전은 새로운 차원의 전력 생산을 목표로 하고 있다.
스페이스 솔라가 계획한 이 발전소는 길이가 400m로, 국제우주정거장(ISS)보다 약 4배 크다. 이 거대한 구조물은 태양 전지판을 장착하여 전력을 생산하며, 중량은 64t에 달한다. 발전 용량은 30메가와트(㎿)로, 이는 대형 풍력 발전기 2기와 맞먹는 수준이다. 스페이스 솔라는 2036년까지 추가 발전소를 띄워 총 1기가와트(GW)의 발전 용량을 실현할 계획이다.
우주 태양광 발전소의 가장 큰 장점은 기상 조건에 영향을 받지 않는다는 점이다. 우주에서는 구름이나 대기가 없어 전력 생산이 24시간 가능하다. 스페이스 솔라는 이 발전소가 지상 태양광 발전소보다 연간 2.4배 많은 전력을 생산할 수 있다고 밝혔다.
생산된 전기는 마이크로파 형태로 지표면의 안테나로 무선 송전된다. 이는 우주와 지표면 간의 거리가 멀기 때문에 전선을 사용할 수 없는 대안이다.
우주 태양광 발전소의 실용화가 가속화된 이유는 로켓 발사 비용의 감소 때문이다. 미국 민간기업 스페이스X의 재사용 발사체 덕분에 발사 비용이 크게 줄어들었다. 스페이스X의 '팰컨9' 로켓을 이용하면 1㎏당 발사 비용이 약 2000달러로, 기존의 1회용 발사체보다 10~30% 낮다. 또한, 스페이스X가 최근 시험발사한 '스타십'은 2030년대에는 1㎏당 발사 비용이 수백 달러에 이를 것으로 예상된다.
우주 태양광 발전소는 지구 저궤도가 아닌 정지궤도(고도 3만6000㎞)에서 운영될 가능성이 높다. 이는 안정적인 송전을 위한 최적의 고도이기 때문이다. 스페이스 솔라는 이 발전소가 자율적으로 움직이는 로봇에 의해 조립될 예정이며, 유지·보수 또한 로봇이 담당할 것이라고 밝혔다.
이러한 혁신적인 시도가 우주에서의 전력 생산을 현실화할 것으로 기대된다.
