태양광 에너지로 우주 여행하는 ‘라이트 세일(Light Sail)’

》 우주를 항해하고 있는 솔라 세일의 모습(출처:http://sail.planetary.org)

 

한화첨단소재 블로그에서는 햇빛 에너지로 달리는 태양광 자동차, 하늘을 나는 태양광 비행기를 소개했었습니다. 태양광을 이용한 운송수단은 세계적으로 계속 이슈를 생산하고 있는데요. 뉴스를 바라보고 있노라면 어렸을 때 막연히 생각하던 미래세계가 더 빨리 다가온 느낌입니다. 태양에너지를 주동력으로 움직이는 우주선이 첫 아이디어를 낸 지 40년 만에 태양광 돛단배 ‘라이트 세일(Light Sail)’이란 이름으로 올해 첫 비행을 앞두고 있다고 합니다. 라이트 세일의 과거부터 미래까지, 지금 소개합니다.

 

햇빛 에너지로 달린다! 무공해 ‘태양광 자동차’  ▶ http://www.hanwha-advanced.com/74

하늘을 나는 태양광 비행기, 솔라 임펄스(Solar Impulse)  ▶ http://www.hanwha-advanced.com/93

 

 

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칼 세이건의 아이디어
라이트 세일의 첫 출발

》 칼 세이건이 출연했던 더 투나잇 쇼(출처: www.youtube.com)

앞서 언급한 것처럼 라이트 세일은 천문학자 칼 세이건(Carl Sagan)의 아이디어에서 시작되었습니다. 칼 세이건은 1976년 9월 조니 카슨이 진행하는 토크쇼 ‘더 투나잇’에 출연해 태양에서 나오는 빛의 운동 에너지를 추진력 삼아 우주를 여행할 수 있는 솔라 세일(Solar Sail)을 제안했습니다. 칼 세이건은 아이디어를 뒷받침하기 위해서 전기 절연 재료인 마일라(mylar)로 만들어진 평평하고 넓은 돛이 달린 ‘태양광 돛단배’의 모형을 직접 가져와 시범을 보여 실현 가능성을 높였습니다.

 

 

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빛의 운동량의 이론을 통한
라이트 세일의 가능성

》 출처: www.taringa.net

 

칼 세이건의 이론은 빛이 가지고 있는 운동에너지에서부터 시작되는데요. 빛은 운동량과 에너지를 가지고 있어 빛을 반사하거나 흡수하는 물체는 빛의 운동량을 전달받아 추진력을 얻게 됩니다. 빛이 운동량을 지니고 있다는 것은 이미 과학적으로 입증되었으며 우주공간을 비행하는 우주선에서도 같은 효과가 나타난다고 알려졌습니다.

 

또한, 우주에는 공기 저항이 없어 속도가 빨라지면 줄지 않는데 이 때문에 솔라 세일은 태양풍을 받을 때마다 속력이 더 빨라진다는 장점이 있습니다.

 

 

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민간 모금을 통해 완성된
라이트 세일의 의미 있는 행보

》 행성협회 공동 창립자-가운데가 칼 세이건(출처:http://imgur.com/)

칼 세이건이 천문학 진흥과 대중화를 위해 비영리단체로 공동창립한 행성협회(The Planetary Society)는 라이트세일의 실용화를 위해 민간 모금을 했습니다. 행성협회가 애초 계획했던 모금액을 넘어 167%를 달성했습니다. 이를 통해 라이트 세일을 향한 세계인의 관심을 느낄 수 있었는데요. 원래 행성협회는 2005년에 ‘코스모스 1’을 먼저 띄울 계획을 하고 있었으나 로켓 발사 실패로 무산되었고 그로부터 5년이 흐른 뒤, 칼 세이건의 아이디어는 2010년 6월 일본우주항공연구개발기구의 ‘이카로스(IKAROS)’에 의해 다시 빛을 보게 되었습니다.

 

 

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라이트 세일
과연 성공할 수 있을까?

》 시범 실험을 하고 있는 연구팀(출처:http://sail.planetary.org)

라이트 세일은 이미 지난해 5월 20일에 시험비행을 성공리에 마쳤는데요. 시험비행의 목적은 솔라 세일이 잘 펼쳐지는지 알아보기 위한 것이었습니다. 라이트 세일이 잠시 연락이 끊기기는 했지만 소정의 목표를 달성한 것으로 행성협회는 올해 띄어질 라이트 세일에 더 큰 기대를 하고 있습니다. 올해 라이트 세일은 소형 인공위성인 프록스 1(Prox-1)에 둘러싸인 형태로 발사될 예정이에요.

 

》 2015년 6월 시험비행을 하던 라이트 세일의 사진(출처:http://sail.planetary.org)

 

라이트 세일과 프록스 1은 450miles 높이의 궤도에서 다른 행성의 영향을 받지 않고 이동할 예정이라고 합니다. 그리고 라이트 세일은 프록스 1에서 빠져나와 우주를 관찰하고 프록스 1은 가까운 거리에서 라이트 세일의 큰 움직임을 촬영하게 됩니다. 누구도 발사를 앞둔 있는 라이트 세일의 성공을 장담할 수는 없지만, 라이트 세일이 성공하게 된다면 새로운 우주 범선의 시대가 열리게 될 것으로 기대되고 있습니다.

 

한화첨단소재에서도 신재생에너지인 ‘태양광에너지’에 꼭 필요한 태양광 소재를 생산하고 있습니다. 바로 태양광 모듈에 사용되는 EVA 시트와 Back 시트 기술을 독자 개발에 성공했는데요. 고품질의 태양광 셀을 외부 충격으로부터 보호하고, 태양광을 원활하게 흡수해 발전 효율을 장기간 유지하고 보호하는 것이 EVA 시트와 Back 시트의 역할입니다. 앞으로 전세계에서 가장 주목받고 있는 친환경 에너지인 태양광을 통한 긍정적인 변화를 한화첨단소재도 함께하겠습니다.

 

 

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