세계3번때 원자력 전지(Nuclear battery) 개발 성공

세계3번때 원자력 전지(Nuclear battery) 개발 성공



대한민국, 세계 3번째 원자력 전지 개발 성공!

Satellite nuclear battery

 

원자력 전지 (Nuclear battery) 개발 성공 핵심 내용:

원자력 전지(Nuclear battery) 개발 기간:
대한민국은  2022년부터 개발하기 시작한 원자력전지를 누리호 성능검증위성에 탑재해 지구 저궤도에서 신뢰성을 평가한 결과, 장기간 안정적인 전력 생산 능력을 입증했다고 발표했습니다.

이번에 대한민국이 만든 원자력전지는 전 세계에서 미국과 러시아 다음으로 세계 3번째 만들었습니다. 한국이 개발한 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 원자력전지입니다.

한국이 개발한 원자력 바테리는 지난 2022년 11월부터 올해 5월까지 1년 반 동안 원자력전지가 전기 출력을 장기간 유지할 수 있는지 검증했습니다. 원자력전지의 출력전압과 내부 온도를 위성 본체가 전달받아 데이터를 일정 기간 저장한 뒤 지상국과 교신 시 데이터를 전송하는 방식입니다. 그 결과 출력 감소나 부품 고장 없이 약 120㎽(밀리와트)의 전력을 지속적으로 생산하고 있었습니다.

다만 이번 실험에서는 지구 저궤도에서 방사성물질 사용을 금지하는  UN 국제규범에 따라 방사성동위원소 열원을 전기 히터로 대체했습니다.

 

 

원자력 전지 (Nuclear battery)
원자력 전지 (Nuclear battery) 사실과 다른 보조이미지

원자력 전지(Nuclear battery)개발 성과: 

 

한국원자력연구원(KAERI) 연구팀이 플루토늄-238 동위원소를 이용한 10와트급 소형 원자력 전지를 개발하고, 누리호 성능검증위성에 탑재하여 우주 실증에 성공했습니다.

 

원자력 전지(Nuclear battery)개발 의의: 

 

미국과 러시아에 이어 세 번째로 원자력 전지 개발에 성공한 국가가 되었으며, 이는 우주 탐사 분야에서 대한민국의 기술력을 크게 향상하는 중요한 성과입니다.

 

원자력 전지(Nuclear battery)주요 특징:


안정적인 전력 공급: 태양광과 달리 빛이 없는 환경에서도 지속적으로 전력을 공급할 수 있어 달 탐사 등에 활용 가능합니다.
장수명: 수십 년 동안 안정적으로 작동하며, 인공위성의 수명 연장에 기여합니다.
소형 및 경량: 기존 원자력 전지보다 작고 가벼워 위성搭載에 유리합니다.
활용 분야: 달 탐사선, 소행성 탐사선, 극지방 인공위성 등 태양광 에너지 사용이 어려운 우주 임무에 활용될 수 있습니다.

 

 

 

원자력 전지 (Nuclear battery) 원리
원자력 전지 (Nuclear battery) 원리

 

원자력 전지(Nuclear battery)개발 기대 효과:

 

우주 탐사: 원격 행성 탐사, 우주선 추진, 과학 관측 등 다양한 우주 탐사 활동에 새로운 가능성을 열어줍니다.
미래 기술: 원자력 전지 기술은 미래 우주 개발에 필수적인 기술이며, 이번 성공은 대한민국이 미래 우주 강국으로 도약하는 발판이 될 것으로 기대됩니다.

 

 

인공위성에 사용되는 원자력 전지의 원리
인공위성에 사용되는 원자력 전지는 크게 두 가지 방식으로 작동합니다.

1. 방사성 동위원소 열전지 (RTG)

원리: 방사성 동위원소의 붕괴 과정에서 발생하는 열에너지를 이용하여 전기를 생산합니다.
장점: 태양광과 달리 빛이 없는 환경에서도 지속적으로 전력을 공급할 수 있으며, 작고 가볍습니다. 또한, 움직이는 부품이 없어 유지 관리가 용이하고 수명이 길어 인공위성에 적합합니다.
단점: 방사성 물질을 사용하기 때문에 안전 관리에 주의해야 하며, 제작 비용이 높습니다. 또한, 열전 변환 효율이 낮아 상대적으로 많은 양의 열 에너지를 필요로 합니다.

 

 

원자력 전지 (Nuclear battery)
원자력 전지 (Nuclear battery) 원리

 

 

2. 베타 전지

원리: 방사성 동위원소가 붕괴하면서 방출하는 베타선 (전자)을 반도체에서 전자-정공 쌍으로 변환하고, 이를 통해 전류를 발생시켜 전력을 생산합니다.
장점: RTG에 비해 구조가 간단하고 가볍습니다. 또한, 열전 변환 과정이 없어 열 손실이 적고 효율이 높습니다.
단점: RTG에 비해 출력이 작고, 방사성 동위원소의 반감기에 따라 출력이 감소합니다. 또한, 고에너지 베타선이 반도체를 손상시킬 수 있어 내구성이 떨어질 수 있습니다.

 

인공위성에 적합한 원자력 전지 선택:

임무 목적과 환경: 인공위성의 임무 목적과 운영 환경에 따라 적합한 원자력 전지 종류가 달라집니다. 예를 들어, 태양광이 없는 어두운 곳에서 작동해야 하는 인공위성에는 RTG가 더 적합하고, 가벼운 무게가 중요한 인공위성에는 베타 전지가 더 적합할 수 있습니다.
기술 성숙도: 현재 RTG 기술은 보다 성숙하고 안정적이지만, 베타 전지 기술은 빠르게 발전하고 있으며, 향후 더 많은 인공위성에 사용될 가능성이 높습니다.

 

 

 

원자력 전지 (Nuclear battery)
원자력 전지 (Nuclear battery) 사실과 다른 보조이미지

 

원자력 전지(Nuclear battery)개발 주의 사항:

원자력 전지는 방사성 물질을 사용하기 때문에 안전 관리에 유의해야 합니다.
국제 규제에 따라 인공위성에 사용되는 방사성 물질의 양과 종류는 엄격하게 제한됩니다.

 

자료 참고 :

https://hr.wikipedia.org/wiki/Glavna_stranica
원자력전지, 극한환경에서의 전력시스템 

에너지신문 https://www.energy-news.co.kr/news/articleView.html?idxno=72860
인공위성 원자력 전지 작동 방식 

YTN 사이언스 - 우주에서 입증된 K-원자력전지 성능... 세계 3번째 개발 성공
기계신문 - 한국원자력연구원, '세계 3번째' 동위원소전지 개발… 우주실증 성공
한국원자력연구원 - 우주용 동위원소전지 개발 및 우주실증 성공 

 

 

원자력 전지 (Nuclear battery) 사실과 다른 보조이미지
원자력 전지 (Nuclear battery) 사실과 다른 보조이미지

 

 

 

 

인간이 달에 첫발을 디딘 아폴로11호

 

인간이 달에 첫발을 디딘 아폴로11호

지구가 멸망해도 살아 남는 곰벌레. 완보동물(Tardigrada) 곰벌레 완보동물(緩步動物)은 곰벌레나 물곰(water bear)이라고도 불리는 동물의 한 문으로, 절지동물과 연관이 있습니다. 곰벌레는 지구상

omnislog.com

 

국가 핵심광물의 개요와 종류

 

국가 핵심광물의 개요와 종류

쿠바의 천연 자원 대한민국과 수교한 쿠바의 천연자원은 무엇이 있는지 공부하는 자세로 알아본다. 쿠바의 가장 중요한 광물 자원은 니켈입니다. 쿠바니켈 생산량은 세계 2위로 러시아 다음으

omnislog.com

 

실현 가능한 우주 무기 개념

 

실현 가능한 우주 무기 개념

충격적인 야경 머스크가 X에 올린 우주에서 본 한반도 야경을 보며 충격을 받았습니다. 정말 충격적이며 낮과 밤처럼 다릅니다. 이 정도일 줄이야!! 이 사진은 2024년 1월 31일 머스크가 자신의 X(

omnislog.com

 

전투기의 세대 구분 특징과 현황

 

전투기의 세대 구분 특징과 현황

대한민국 군사력 세계 5위의 의미 한국이 세계 5위의 군사력을 보유했다는 것은 한국이 군사적으로 매우 강력한 국가임을 의미합니다. 이는 한국이 강력한 군사력을 유지하기 위해 지속적으로

omnislog.com

 

이 글을 공유하기

댓글

Designed by JB FACTORY