한국원자력연구원이 개발한 원자력전지가 지구 저궤도에서 진행한 신뢰성 평가를 통과했다.
한국원자력연구원은 홍진태 동위원소연구부장 연구팀이 개발한 원자력전지를 2022년부터 누리호 성능검증위성에 탑재해 지구 저궤도에서 신뢰성을 평가한 결과, 장기간 안정적인 전력 생산 능력을 입증했다고 9일 밝혔다.
연구원이 만든 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.
연구원은 2022년 11월부터 올해 5월까지 1년 반 동안 원자력전지가 전기 출력을 장기간 유지할 수 있는지 검증했다. 원자력전지의 출력전압과 내부 온도를 위성 본체가 전달받아 데이터를 일정 기간 저장한 뒤 지상국과 교신 시 데이터를 전송하는 방식이다. 그 결과 출력 감소나 부품 고장 없이 약 120㎽(밀리와트)의 전력을 지속적으로 생산하고 있었다. 다만 이번 실험에서는 지구 저궤도에서 방사성물질 사용을 금하는 UN 국제규범에 따라 방사성동위원소 열원을 전기 히터로 대체했다.
연구팀은 앞으로 달 착륙선에 원자력전지를 탑재해 달 표면에서 전력 생산 실증에 나설 계획이다. 달 표면 자원 추출도 원자력전지를 이용할 수 있도록 성능 고도화도 목표로 하고 있다.
정영욱 하나로양자과학연구소장은 “달과 화성 탐사 등 우주의 극한 환경에서 무사히 임무를 완수할 수 있는 고성능 원자력전지 개발을 위해 앞으로 더욱 노력하겠다”고 밝혔다.