[펌] 달에서 에너지 얻어서 지구로 보내는 시스템
- 글쓴이
- 송세령
- 등록일
- 2002-04-17 10:32
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# 달에서 에너지 얻어서 지구로 보내는 시스템
정보출처 http://www.eurekalert.org/pub_releases/2002-04/aiop-gpf041502.php
원문언어 영어
출판날짜 2002년 04월 15일
국 가 미국
주제분야 과학기술일반(A10)
화석연료의 연소로 인한 오염문제를 해결할 수 있는 에너지 생산방법이 미국 휴스톤의 물리학자에 의해 연구되고 있다. The Industrial 4/5월호에 실린 기사에서 물리학자인 D.Criswell 박사는 달에 태양전지를 설치하면 지구에서 필요한 모든 에너지를 얻을 수 있다고 제안했다.
Criswell이 제안한 "달에서의 태양에너지 발전(Lunar Solar Power, LSP)" 시스템에서는 달 표면에 태양전지가 설치된다. 태양에너지를 얻은 다음 에너지빔을 통해 지구로 전달하게 된다. Criswell은 만약 2050년 지구상에 100억 명이 살게 된다면 20테라와트(TW)의 전력이 필요하게 될 것으로 추정하고 있다. 현재 달이 받는 태양에너지는 13,000TW 이므로 이것의 1%만 지구로 가져올 수 있다면 지구상의 화석연료 발전소를 대체할 수 있을 것이다.
Criswell 등은 1984년 21세기 달기지와 우주개발에 관한 나사 심포지움에서 이러한 시스템을 처음 소개했었다. 1970년대 후반 후 태양에너지를 얻고 이를 지구로 쏘는 기술들이 개발되어 왔으며 달에 있는 물질을 사용해서 달에 이 시스템을 만들고 작동시키는 것은 현재의 기술로 가능하기 때문에 달까지 장비를 수송해야하는 비용이 절감될 수 있을 것으로 보인다.
이 LSP 시스템에 따르면, 지구가 보이도록 달의 동쪽과 서쪽 가장자리 20~40곳에 발전기지가 건설된다. 각 발전기지에 설치된 태양전지를 통해 모아진 태양에너지는 매설된 전기선을 통해 태양에너지 전자파로 전환해주는 전자파발생기로 보내진다. 전자파발생기에서 나온 전자파빔은 스크린을 통해 지구로 반사되어 보내진다. 지구에서는 전략적으로 설치된 특수 안테나를 통해 에너지가 받아들어진 다음 전자파는 전기로 변한다. Criswell은 달 기지를 건설하고 운영하기 위해 인간이 달에 거주해야 하는 문제가 있기는 하지만 LSP 가 21세기 전력 공급의 유일한 선택이 될 것으로 보고 있다.
다른 사람들 의견
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소요유
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달에 있는 솔라셀 발전소 개념과 우주정거장에서의 솔라셀 발전소의 개념들은 나온지 30년이 넘었습니다. 그런데 아직도 실용화 할 단계는 아닌 모양입니다. 아무래도 원가문제겠죠 ? 제 기억으로는 원가도 원가지만 전력을 전송하는 문제가 숙제인가 봅니다. 고에너지 빔을 지구로 송신할때 환경, 비행기, 주위에 있는 사람, 동물들에 대한 피해 문제가 아직 구체적으로 해명되거나 해결된게 아닌 것으로 알고 있습니다. 강한 레이더나 방송용 송신탑 아래의 풀은 다른 곳보다 우거져있다는 소릴를 들은 것 같은데 이 정도에 대부분의 해충들이 박멸되나 봅니다. 그러니 막대한 양의 전력을 송신할때 생기는 영향이 밝혀져야 하겠지요.
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포닥
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우리나라에서도 섬중의 하나에 이런 형태 -- 마이크로 웨이브 -- 로 전력공급을 하는 시도를 하고 있다는 얘기를 들은적이 있습니다. 마이크로웨이브 차폐에 관한 연구는 가정용 오븐과 스텔스 덕분에 거의 해결되어 있습니다만. 사실은 태양전지의 효율이 아직 기대치에 이르지 못한 점이 원가의 가장 큰 부분이라고 봐야죠. 달이라면, 굳이 태양전지로 발전해야 할 필요가 있나요? 핵 발전소를 달에다 만들면, 냉각하기도 쉽고 오염문제도 덜 할테구요. 여러가지 방법이 있겠죠. 지금 나사에서 비중있게 추진하고 있는 분야 중의 하나가 우주에서 자원을 캐내 오는 것이라고 합니다.
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포닥
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앗... 달에 얼음이 없나요? 그럼 소행성에서 얼음을 날라다 냉각을 시켜야 하나? 얼음 소행성은 무지 많다고 합니다만.
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소요유
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하하. 아마 달에는 태양전지가 제격일겁니다. 원가도 핵보다싸고. 공기도 없으니 구름 걱정할 필요도 없고. 예 소행성은 두가지 종류가 있는데 묵성 안쪽 소행성대에 있는 넘들은 바위로 이루어져, 포닥님이 기대하시는 얼음으로 냉각은 못하겠지만 다른 방법으로, 이를테면 태양빛이 없는 부분에 세운다든지 하면 되겠죠. 소행성 중에 trans-neptunian (해왕성밖 천체)이라고 하는 넘들이 최근 많이 발견되었는데 이넘들은 혜성과 마차가지로 얼음으로 이루어 져 있습니다.
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소요유
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제가 전에 말씀 드렸 듯이 미국넘들이 소행성이든 멀리 명왕성이든 가는 것은 결국 17~18세기 지리상의 발견시대와 같이 '깃대 꽂으러' 가는 거죠. 이것들이 21세기 중 혹은 22세기에 경제적 가치를 갖게 되겠죠. 이건 기술과 달리 따라잡거나 회복이 불가능한 것 입니다. 그때도 운동화 만들어서 팔아야할까요 ?
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소요유
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달은 공전과 자겆이 같은 동주기 자전을 하므로 한면만 지구에 향하게 되어 달의 앞면에 발전소를 세우면 즉쪽을 행하게되는데 문제는 달이 태양쪽으로 가면 이 발전소들이 달의 밤에 위치하게 되므로 발전을 할 수 없을 겁니다. 그래서 현재 올라가 있는 국제우주정거장과 같은 궤도상에 설치하는 것도 생각하고 있습니다. 아참 전기 이것도 결국은 신발 팔아서 사 써야될지도 모르겠군요. 그때면 '환경' 어쩌구해서 핵발전소도 금지하여 결국은 태양발전소 전기쓰게 하겠죠. 미국넘들이..
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포닥
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흠.... 요즘 태양전지의 효율이 얼마나 되는지 모르겠네요. 엄청 오랫동안 연구를 계속해 왔으니, 좀 높아졌으려나? 그래도, 지구사람들 쓸 정도의 전기를 만들려면, 면적이 어마어마하게 커야 될것 같은데요. 태양쪽의 달 표면적의 1% 에 효율이 50% 짜리를 쓰더라도 달 반쪽의 2 %를 전지로 뒤덮어야 하는데, 달 반지름을 알면, 금방 계산이 나오겠죠? 아직 효율 50% 짜리 태양전지는 없을 것 같아요.
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포닥
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반면에 우리나라 인구 4 천만명에 핵발전소가 10 개정도면 되지 않나요? 대략 핵발전소 수백개 정도 만들면 지구사람 다 쓸수 있겠죠. 오염 걱정이 덜 하니까, 면적도 크게 차지 하지 않겠구요. 스페이스 셔틀에 원자로 거의 다 만들어서 싣고 가면, 해볼만 할 것 같습니다.
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포닥
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우리나라는 어차피 그때가 되면, 의사, 변호사, 금융인, 교수,공무원 밖에 없을 거에요. 나머지는 외국인들이 다 하고 있겠죠. 선진 금융기법으로 이미 선진국이 되어 있을 것이구요. 사람들은 돈을 어떻게 쓸지를 몰라서, 대부분의 시간을 외국 여행을 하면서 보내고 있겠죠. 저는 아마 이곳에서 중국서 생산한 신라면에 캘리포니아 쌀로 밥지어서 말아먹으며 손자봐주고 있으려나....
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소요유
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효율은 잘 모르겠어요. 그런데 제가 사용하는 CCD는 0.7마이크론 근처에서 효율이 80%~90%쯤 돼요. 가시영역 전 파장에 대하여 그런 것은 아니지만 평균 60%는 넘는 것 같습니다. 그런데 이건 어주 비싸서 현재는 연구용으로 쓰지만 제 느낌에 가까운 장래에 좀더 싸게 공급될 수 있을 것 같아요. 태양에너지는 지구에서 2cal/cm^2/min이니까 효율 50%정도라면 1cal/cm^2/min이 될거고, 1cal=4.2J이므로 대충 계산할 수 있을 것 같습니다. 달은 직경이 3500km쯤됩니다.
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