K-원자력전지, 우주서 1년 반 전기생산 성공

한국원자력연구원이 개발한 원자력 전지. [사진=원자력연]

한국형발사체 누리호 성능검증위성에 실린 국산 원자력전지가 안정적인 성능을 1년 반 동안 유지하고 있는 것으로 확인됐다.

9일 한국원자력연구원은 2022년 11월부터 올해 5월까지 원자력전지가 우주에서도 출력 감소나 부품 고장 없이 약 120mW(밀리와트)의 전력을 지속적으로 생산하는 것을 확인했다고 밝혔다.

원자력전지는 플루토늄 동위원소(Pu-238)를 열원으로 하고, 열을 전기로 변환하는 열전소자, 전지 내부의 열 손실을 막고 열을 전달하는 열제어 구조체로 구성된 열출력 10W(와트)급 소형 원자력전지다. 미국과 러시아에 이어 한국이 세번째로 원자력전지 개발에 성공했다.

원자력전지 개발을 주도한 홍진태 원자력연 동위원소연구부 부장 연구팀은 “약 120mW의 전력은 극저온의 달 표면에서 환경온도 모니터링, 우주방사선 계측 등의 임무를 수행할 수 있는 수준”이라며 “지구 저궤도에서 방사성물질 사용을 금하는 UN 국제규범에 따라 방사성동위원소 열원을 전기 히터로 대체했음에도 목표 전력을 정상적으로 생산했다”고 설명했다.

연구팀은 향후 달 착륙선에 원자력전지를 탑재해 달 표면에서 전력 생산을 실증할 계획이라고 밝혔다. 연구팀은 “2032년 달, 2045년 화성 착륙 등 우리나라가 추진하고 있는 우주 탐사 목표를 달성하기 위해서는 우주의 극한 환경에서 버틸 수 있는 에너지원을 확보하는 것이 중요하다”며 “그 핵심이 원자력전지가 될 것”이라고 밝혔다.

정영욱 원자력연 하나로양자과학연구소장은 “달과 화성 탐사 등 우주의 극한 환경에서 무사히 임무를 완수할 수 있는 고성능 원자력전지 개발을 위해 앞으로 더욱 노력하겠다”고 밝혔다.