방사선·열·진공 견디는 ′우주 태양전지′…경상국립대, 국산화 도전 - 코리아 이슈저널

에너지공학과 박종성 교수 연구팀, 우주용 탠덤 태양전지 국책과제 참여

▲ 연구 책임자 에너지공학과 박종성 교수

[코리아 이슈저널=김태훈 기자] 경상국립대는 에너지공학과 박종성 교수 연구팀이 우주 태양전지 전문기업 플렉셀스페이스가 주관하는 국가 연구개발 과제 '저가 고효율 우주용 탠덤 모듈 개발 및 검증'에 산학연 공동연구기관으로 참여한다고 밝혔다.

이번 과제는 산업통상자원부 한국에너지기술평가원(KETEP)의 에너지기술개발사업으로 추진되는 신규 연구개발 과제로, 총 107억 원 규모로 향후 3년간 진행된다. 주관기관인 플렉셀스페이스가 사업을 총괄하고, 한국에너지기술연구원(KIER)·한국전자기술연구원(KETI)·경상국립대가 산학연 컨소시엄을 구성해 차세대 우주용 태양전지 모듈 개발과 우주환경 실증에 나선다.

최근 저궤도(LEO) 위성군과 우주정거장 등 우주 산업이 빠르게 확대되면서, 가볍고 효율이 높으면서도 방사선·열·진공이 공존하는 극한 환경에서 장기간 견디는 차세대 태양전지 기술이 글로벌 우주산업 경쟁력의 핵심 요소로 꼽힌다. 위성과 우주 구조물은 태양전지로 전력을 자급하기 때문이다.

박종성 교수 연구팀은 우주 적용을 목표로 한 페로브스카이트·탠덤 태양전지와 방사선 내성(耐性) 소재를 연구해 온 연구그룹이다. 연구팀은 그동안 축적해 온 양성자 방사선 조사(照射) 평가와 우주환경 내구성 분석 역량을 바탕으로, 이번 과제에서 우주용 모듈의 신뢰성 검증과 극한환경 내구성 평가를 중심으로 기여할 계획이다.

연구에서는 우주환경에 적합한 고효율 탠덤 셀과 모듈 설계, 저궤도 위성 적용을 위한 모듈 제작, 방사선·열·진공 환경 내구성 평가, 제조원가 분석과 경제성 검증 등을 폭넓게 수행한다. 컨소시엄은 이를 통해 저가·고효율·고신뢰성을 갖춘 우주용 탠덤 모듈의 국산화와 상용화 기반을 마련한다는 계획이다.

이번 과제는 우주·방산 산업이 집적된 경상남도를 거점으로 추진된다는 점에서도 의미가 있다. 경남은 2024년 우주항공청(KASA)이 사천에 개청하면서 우주항공 산업의 거점으로 자리 잡았으며, 한국항공우주산업(KAI) 본사와 우주항공국가산업단지(사천지구) 등 우주항공 산업 기반을 갖추고 있다. 진주에 있는 경상국립대는 이러한 지역 인프라와 연계해 우주용 태양전지 기술 개발의 지역 거점 역할을 수행할 것으로 기대된다.

박종성 교수는 "우주용 태양전지는 극심한 방사선·열·진공 환경을 견뎌야 하는 만큼, 소재와 소자의 내구성 확보가 상용화의 관건"이라며 "경상국립대가 축적해 온 우주환경 평가 역량을 바탕으로 신뢰성 높은 국산 우주용 탠덤 모듈 개발에 기여하겠다"라고 밝혔다.

컨소시엄은 우주환경 실증 데이터를 기반으로 모듈 설계와 공정을 고도화해, 국내 우주산업의 전력 자립도를 높이고 관련 기술의 상용화 시점을 앞당겨 나갈 계획이다.

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