달 레골리스로 태양전지 만드는 기술?

달에 쌓이는 레골리스(Regolith)를 이용해 태양전지나 송전선을 만들려는 시도가 아마존 창업자인 제프 베조스가 설립한 항공우주기업 블루오리진에 의해 진행되고 있다고 한다.

달 장기 체류를 실현하려면 풍부한 전력이 필요하다. 전력을 확보하기 위한 설비를 건조하려면 지구에서 반입한 기재만으론 분명히 부족하기 때문에 달에서 획득할 수 있는 암석을 이용하는 방법이 제안되고 있다. 이런 방법을 실현하기 위해 블루오리진은 블루알케미스트(Blue Alchemist)라는 접근을 실행하고 있다.

이 접근법은 달 레골리스와 화학적, 광물학적으로 동등한 모의 물질을 만들고 필요한 부품을 제조하는 방법을 모색하고 있다. 만들어진 모의 물질은 고온, 부식에 견디는 블루오리진 독자 설비로 1,600도가 넘는 온도에 가열되어 녹아 철, 규소, 알루미늄 등이 꺼내진다고 한다. 이런 과정에서 산소가 부산물로 만들어지지만 이는 우주 공간에서의 생명 활동 유지에 사용할 수 있다고 한다.

이런 제련 과정을 거쳐 꺼낸 물질 중 태양전지를 만들기 위해 빼놓을 수 없는 게 실리콘이라는 물질이다. 태양전지에 사용하는 실리콘은 고순도여야 하지만 블루오리진 공정에선 실리콘을 99.999% 이상 순도로 꺼낼 수 있기 때문에 효율적인 태양전지를 만드는데 적합하다고 한다.

또 지구상 일반적인 실리콘 제련 방법에선 독성과 폭발성이 있는 화학 물질을 대량 사용하지만 블루오리진 프로세스에선 이런 걸 일절 사용하지 않는다고 한다. 달에서 태양전지를 사용할 때에는 달 표면에 쏟아지는 방사선으로부터 태양전지를 보호할 필요가 있지만 이 호보헤 사용할 수 있는 커버 유리도 제조 가능하다는 것. 커버 유리를 붙여 보통 며칠 밖에 안 가는 태양전지가 10년을 넘어 운용할 수 있게 된다고 한다. 또 송전을 위한 와이어도 동일 공정으로 제조될 수 있다.

이런 공정을 이용하면 탄소 배출량 제로, 물 없이 독성 성분이나 기타 화학물질 없이 태양전지를 제조할 수 있기 때문에 달 표면 뿐 아니라 지구상에서 운용 가능한 점도 주목할 만하다. 블루오리진은 자사 기술은 야심적이지만 이미 현실이 되고 있다며 달 자원만을 사용해 태양광 발전을 실시하는 블루오리진 목표는 미항공우주국 나사(NASA)의 최우선 과제라고 밝히고 있다. 덧붙여 블루오리진은 나사 달 표면 탐사 미션인 아르테미스 계획에 사용하는 우주선을 제공하고 싶다고 밝혔지만 경쟁사인 스페이스X와의 경쟁에서 패한 바 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.