“무선 전력송신, 달 탐사의 열쇠로”…한국, 산업 장기 경쟁력 확보 주목
무선 전력 전송 기술이 달 남극 탐사 등 우주 산업의 패러다임을 바꿀 기술로 주목받고 있다. 건국대 구현철 교수 등 국내 연구진은 달의 영구 그늘 지역(PSR)과 같이 극한 저온·고립된 환경에서 전력을 효과적으로 공급하기 위한 해법으로 무선 전력 송신의 산업적 파급력에 주목하고 있다. 최근 국내외 항공우주 업계에서는 유인·무인 탐사선, 이동형 자산, 현지 자원 채굴 등 다분야에 걸친 전력 수요 충족이 탐사 임무 성공의 관건으로 부각된다. 특히 무선 송전을 통해 달 표면의 먼 거리 탐사로봇과 기지, 자원채굴 장비에 고효율로 에너지를 보낼 수 있는 기술 개발이 급부상하는 추세다.
구 교수는 제1회 전파에너지 워크숍에서 “미국, 중국, 일본, 인도 등 세계 주요국이 달 탐사 산업화 경쟁에 속도를 내는 가운데, 아르테미스 프로젝트 등의 대형 우주정거장·유인기지 건설 등은 전력 공급방식 혁신이 핵심”이라고 강조했다. NASA는 현재 2030년까지 기술준비수준(TRL) 6, 10kW급 전력 5km 송신, 50% 효율 달성을 공식 목표로 세웠다. 이 목표를 실현하기 위해 다양한 소규모 실증과 대규모 시연, 파일럿 플랜트 단계로 나누어 기술검증 작업이 진행되고 있기도 하다.

한국 역시 ‘2032년 달 착륙선’ 개발 로드맵을 갖고 아르테미스 프로젝트에 합류했다. 구현철 교수 컨소시엄은 산업부 알키미스트 사업 ‘람다 프로젝트’에서 개념연구, 선행연구, 본연구로 단계적으로 달 표면 무선 에너지 전달 시스템을 개발 중이다. 핵심 연구 분야로는 저전력·고효율 양자통신 기반 빔포밍, 메타컨덕터(신개념 초전도) 소재 설계, 우주 환경용 내구성 소자 개발 등이 꼽힌다.
무선 전력 송신은 전자기파·마이크로웨이브 등의 매체를 활용, 유선망 구축 어려운 환경에서 에너지를 실시간·대규모 전달할 수 있다는 점이 강점이다. 이는 태양광 발전 등 기존 달 탐사 전력 방식의 한계를 극복한다는 점에서 차별화된다. 빛이 도달하지 않는 영구 음영 지역(PSR), 혹은 장거리 이동 장비 운용 등 고난이도 임무에서 무선 송전은 유지·운용 리스크를 최소화하며 임무 기간 확장, 안전성 증대 효과도 기대할 수 있다.
A업계 전문가들은 “일본, 유럽, 미국 등도 달 탐사 자원을 둘러싼 전력 공급 기술 선점에 나서고 있다”며 “산업적 시너지 및 신시장 개척 측면에서 항공우주·IT·첨단 소재 융합이 국가 기술경쟁력에 직접 반영될 전망”이라는 해석을 한다. 업계는 아울러 PSR 채굴, 탐사차량 운용의 규제·표준화, 국제 협력 등도 관건으로 꼽고 있다.
산업계는 이번 무선 전력 송신 기술의 우주 현장 안착 가능성, 시장 확대력, 국제 협력 구조 변화 등을 예의주시하고 있다. 기술·정책·윤리·표준 등 복합 요소가 달 산업 생태계의 향방을 판가름할 새로운 분기점으로 분석되고 있다.