우주 전력·에너지 시스템

Blue Origin이 공개한 20 m 달 남극 태양전지 탑은 그림자 끝을 760 m 이상 밀지만, 어둠 한 번에 필요한 배터리는 72~960 kWh로 남습니다. 높이가 사 주는 것과 공개되지 않은 숫자를 계산으로 가려 봤습니다.

스털링 발전기(ASRG)는 같은 플루토늄 열로 MMRTG보다 4~5배 높은 효율(27% 대 5.4~6.3%)을 내도록 설계됐지만 2013년 비행 개발이 멈췄다. 자유 피스톤 원리와 단일 고장점, 효율이 오르면 쓸 수 있는 폐열이 줄어드는 역설까지 NASA 자료로 정리했다.

BOL은 발사 직후, EOL은 설계 수명 끝에도 보장해야 하는 성능이다. 데이터시트상 3중접합 셀은 1 MeV 전자 1×10¹⁵ e/cm²에서 최대출력의 85~89%만 남으며, 위성 전력의 마지막 날은 날짜가 아니라 누적 플루언스와 배터리 사용 이력이 정한다.

AM0는 대기 경로 0, 태양 거리 1 AU의 햇빛이지만 그 총 조도는 규격에 따라 1,353~1,367 W/m²로 달라, 같은 셀의 효율이 29.5%와 29.8%로 함께 적히기도 한다. 에어 매스의 뜻부터 데이터시트 효율을 전력(W)으로 옮기는 순서까지 정리했다.

전기차와 저궤도 위성은 모두 리튬이온 전지를 쓰지만, 위성 배터리는 하루 약 15번 충방전하며 공기도 충전기도 없이 스스로 식히고 데워야 한다. 진공·발사 진동·교체 불가·온도 창까지 다섯 가지 차이를 정리했다.

NASA NIAC 2026 1단계 18건 중 5건이 전력·열 과제다. 플라즈몬 열광전 발전기, 광섬유 레이저 전력의 달 동굴 탐사기, Am-241 우주복 난방, 가변 열전도 소재, 금성 브레이턴 로버를 전력 경로 관점에서 읽는다.

KULR이 Icarus Robotics의 ISS 자유비행 로봇 JOY에 배터리를 공급한다. 사람이 숨 쉬는 가압 모듈에서는 부력 대류가 없고 열폭주 가스가 거주 공기로 번진다. 이 조건이 에너지 밀도보다 고장 봉쇄를 앞세우는 이유를 짚는다.

미 전쟁부가 국방생산법 Title III로 우주 태양전지 커버글라스 국내 생산 복원에 3년 710만 달러를 투자했다. 얇은 유리가 방사선·자외선·대전을 어떻게 막고, 왜 그 사양이 위성의 수명 말기 전력과 패널 질량을 결정하는지 짚는다.

미 국방혁신단(DIU)이 24개월 내 궤도 시연을 요구하는 우주 전력빔 공모를 냈다. 수신 면적을 줄이라는 요구가 왜 방열판 면적을 키우는지, 회절 한계와 복사 방열 계산으로 전력빔 수신 위성의 숨은 전력·질량 청구서를 짚는다.

한화시스템에서 분사한 플렉셀스페이스가 페로브스카이트·CIGS 유연 우주 태양전지로 2,000만 달러 시리즈 A를 마쳤다. 면적에 비례하는 전개 구조 질량을 넣어 계산하면, 유연 어레이의 질량 이득은 셀 무게보다 효율에서 나온다.