http://mars.jpl.nasa.gov/msl/, http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA14156.jpg
NASA는 1976년부터 MMRTG(Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator)라는 장비를 개발해서 우주 탐사용 로봇에 사용하고 있다. 이 장비는 최소 14년간 120w의 전기와 2000w의 열을 탐사선에 공급한다. 이 전기발생장치에 필요한 연료는 단 4kg의 플루토늄(238Pu)이다. 석유로 같은 양의 에너지를 만들기 위해서는 약 20톤이 필요한데, 바로 이 플루토늄의 동력을 통해 우리가 직접 가지 못하는 화성을 생생하게 볼 수 있는 것이다.
화성이라는 혹독한 환경에서 움직일 로버(ROVER), 방사능을 이용한 전기를 이용해 시간당 약 30m를 움직일 수 있다. 또한 지구와 교신하며 영상을 전송한다.
극단적으로 외부환경과 고립되어있을 때, 사람이 직접 가기 힘든 곳에서 탐사를 할 때, 적은 양으로 막대한 양의 에너지를 내는 방사성물질은 매우 큰 역할을 한다. 작은 전기충격을 발생시켜 심장박동을 제대로 작동하게 하는 페이스메이커(Pacemaker)에 이용되기도 하였으며 계속 연료공급이 쉽지 않은 극지방 기상관측용 장치, 인공위성의 송신용 전원장치, 사람이 살지 않는 등대 등에 수십 년 동안 일정한 양의 필요한 전기를 지속적으로 공급할 수 있다.
동전크기만한 액체 전도 동위원소 전지의 모습(출처:http://chemistry.missouri.edu/people/robertson.html)
작은 양에도 오랜 시간동안 전기를 만들어주는 동위원소전지는 새로운 국면을 맞이하고 있다. 2009년, 미국 미주리 대학교의 권재완 교수는 기존의 베타선 방출을 하는 전지의 출력을 액체 반도체기술을 이용해 급격히 올리고, 소형화하는 데 성공했다. 소형화할수록 동위원소가 가지고 있는 문제점들을 줄이고 더 휴대가 가능해진다. 인체에 해가 되지 않는 것은 물론이다.
이 수많은 충전기 중 당신의 스마트폰은 어디에 꽂아야 할까? (출처: http://www.flickr.com/photos/ari/6105721914/)
LG경제연구원은 올해 초 미래 세상을 바꿔놓을 7개 융합기술 중 하나로 원자력 전지를 선정했다. 스마트 시대가 오면서 지속적으로 충전을 해주어야 하는 기기들, mp3와 스마트폰, 패드 등, 외출 시 배터리가 떨어졌을 때 난감한 상황을 가져오는 것도 일쑤다. 방사성 동위원소를 이용한 전지는 이런 고민들을 단번에 해결해준다.
그러나 방사능을 이용한 전력이용의 일반 용도의 이용에는 아직 가격과 대량생산의 어려움, 분해되었을 때의 위험성 등이 해결과제로 남아있다. 하지만 소형 상용화가 된다면 우리 주변의 수많은 휴대기기는 충전할 필요 없이 수십 년간 편리하게 사용할 수 있다.
현재에도 극한의 지역에서 100퍼센트 능력을 발휘하는 원자력전지, 우리에게 다가올 미래의 모습도 더더욱 기대가 된다. 40년 전 우리가 상상만 했던 전기 자동차, 영상통화 등이 점차 상용화되고 있는 것처럼 충전이 필요 없어지는 새로운 시대도 곧 우리 앞에 다가올 것이다.
http://mars.jpl.nasa.gov/msl/ (NASA mars science laboratory project)
http://link.aip.org/link/doi/10.1063/1.3160542?ver=pdfcov Radioisotope microbattery based on liquid semiconductor
글 | 국가과학기술위원회 블로그 기자 김 일 환
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굿가이(Goodguy)
우리 생활 속 과학이야기
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진짜 하루빨리 전기자동차가 보급이 되었으면 좋겠어요^^
지금 전기자동차들은 충전할 곳도 많이 마땅치가 않고..
또 100%로 전기자동차고 아니고...ㅠㅠ
100% 전기자동차로 오래 구동이 되었으면 좋겠어요^^
그렇죠. 100% 전기자동차가 된다면, 환경에도 많은 도움이 될테니까요^^
그렇죠. 100% 전기자동차가 된다면, 환경에도 많은 도움이 될테니까요^^
실은 저희 아버지께서도 전기자동차의 한 획을 긋겠다고 하시면서
지금 사업 진행중이신데...현실은 참 힘든것 같아요..
굿가이님이 응원해주세요^^
현재 많이 힘드시겠지만, 밤이 어두울수록 새벽은 더 빨리, 그리고 더 찬란하게 온다고 합니다. 나운님께서 아버님께 힘이 되어 드린다면 어두운 밤도 함께, 힘내서 보낼 수 있지 않을까요?^^ 굿가이도 마음을 다해 응원하겠습니다!
스마트시대의 가장 큰 문제점 풀어야할 숙제는 충전 문제죠. 스마트폰 사양이나 기술은 발전하지만 배터리쪽은 제자리 걸음인거 같았는데 하나의 돌파구가 있었군요.
말씀하시는것처럼 아직은 위험부담이 있는 기술이네요. 안전한 보호장치와 빠른 상용화가 이뤄지기를~
앞으로 풀어야 할 문제들만 보완된다면 좋은 기술력을 바탕으로 편리하게 사용할 수 있을 것이라 생각합니다^^
앞으로 풀어야 할 문제들만 보완된다면 좋은 기술력을 바탕으로 편리하게 사용할 수 있을 것이라 생각합니다^^
아주 좋은 블로그