“영화 '마션'을 현실로” 솔랩, 250W급 행성용 태양광 전력시스템 연내 납품…우주 전력시장 공략

솔랩의 다단 전개형 우주용 태양전지 어레이 및 행성용 고효율 EPS 임무 수행 상상도. (솔랩 제공)

국내 태양광 발전시스템 전문기업 솔랩(대표 김정식)이 지상 태양광 분야에서 축적한 기술력을 우주 전력시스템으로 확장하며 글로벌 우주 전력시장 공략에 나선다. 연내 250W급 행성용 태양광 전력 공급 통합시스템을 납품하고 우주용 전력 솔루션의 기술 경쟁력을 입증할 계획이다.

2018년 설립된 솔랩은 김정식 대표가 대기업에서 20년간 축적한 태양전지 연구개발(R&D) 및 양산 기술을 기반으로 다단 전개형 태양전지판, 힌지, HDRM, 고신뢰성, 고효율 전력시스템, 특수 임무형 큐브샛 등 독보적인 기술력과 사업화 기반을 확보했다.

현재는 우주 위성 및 차세대 우주 임무 분야에서 핵심 부품 및 전력시스템을 성공적으로 상용화해 우주용 고효율 태양전지 어레이 및 전력 시스템을 개발·제조하는 우주항공 전문기업으로써 독보적 공급 실적을 쌓아가고 있다.

핵심 제품군인 250W급 5면 다단 전개형 우주용 태양전지 어레이(Solar Array Unit)는 발사 시 제한된 폼팩터 내 접힌 상태로 탑재된 후 필요시 행성에서 우주인이 안정적으로 전개할 수 있다. 위성 내 페이로드 부피 증가는 최소화하면서 발전 면적을 극대화하도록 설계했다.

다른 제품군인 힌지는 래칭 메커니즘 최적화와 전개 강성 최적 설계를 통해 전개 과정에서 발생하는 진동 충격과 전개 오차를 획기적으로 줄였다.

또 극한 온도 변화와 진공, 강한 방사선 환경에 대응하는 저자기장 간섭 최소화와 내우주성 구조를 갖춰 탁월한 우주 환경 적응성을 입증했다.

솔랩은 지상용 분야에서의 100㎿급 태양광 발전소 건설 경험을 통해 습득한 저자기장 및 고효율 통합 어레이 설계를 적용해 발전 전력 손실을 최소화 했다.

특히 큐브샛부터 중소형 위성용 태양전지판을 자동 생산할 수 있는 클린룸을 세종 본사에 구축하고 있으며 자동화 라인을 갖췄다.

이를 통해 다양한 임무 및 고객사에 맞춰 정밀성과 대량 생산 수요 등에 모두 대응할 수 있는 글로벌 수준의 생산 능력을 증명하고 있다.

솔랩은 이 같은 장점을 바탕으로 250W급 행성용 전력 공급 토탈 시스템을 연말에 납품할 예정이다. 이번 임무 조건과 궤도 환경, 요구 전력 스펙에 최적화된 최대 95% 고효율 전력조절분배장치(PCDU)를 설계부터 제작까지 일체형 솔루션으로 공급한다.

솔랩이 독자 개발한 비화약식 고정·분리장치(HDRM)도 적용해 발사 과정에서 태양전지판을 안정적으로 고정하고, 행성 표면에서는 우주인이 한 번의 동작으로 고정을 해제할 수 있도록 설계했다.

기존 전력 입력 방식인 S3R 방식을 대신해 다수의 MPPT 방식을 적용해 각각 다른 행성의 광흡수 상태에 따른 전력 불균형을 해결해 고효율 달성을 이룬 것도 특징이다.

또 배터리를 사용하지 않고 태양전지판 전력을 탑재 장비에 직접 공급해 경량화와 공간 효율성을 극대화하고 열폭주 위험을 차단하는 배터리리스(Battery-less)까지 적용했다.

솔랩은 현재 미국 항공우주국(NASA) 등이 글로벌 우주 탐사 분야에서 적극 활용하고 있는 '오리가미형 전개 기술'도 보유하고 있다. 1m×1m 면적의 기판에 자체 개발한 힌지를 적용한 전개 시스템의 시제품 제작을 완료함에 따라 향후 1500W 이상 고전력을 필요로 하는 중대형 위성 적용도 추진할 계획이다.

솔랩은 간 평균 발전시간 4.5시간을 국내에서 유일하게 달성하는 100㎿급 하이엔드 태양광발전소를 건설하는 프로젝트 '솔랩파크 100'도 2022년부터 진행해 오고 있다. 이를 통해 축척한 지상 태양광발전소 건설 기술을 우주 전력 토탈 시스템 기술과 융합해 위성용(ISS) 및 행성용 우주 태양광발전소를 구축하는 것을 목표로 하고 있다.

우주 공간에서 생산된 무한 전력을 우주 데이터센터 및 지상으로 송전하거나 행성에서 전력원으로 사용하는 차세대 에너지 패러다임을 도입함으로써 글로벌 우주 태양광 시장의 '초격차 리더'로 자리를 잡겠다는 계획이다.

김정식 대표는 “우주 임무가 고도화될수록 우주 전력 토탈 시스템의 기술 확보가 중요해지고 있다”며 “다단 전개형 태양전지 어레이와 고효율 전력시스템을 통해 우주 전력 분야의 기술 경쟁력을 확보하겠다”고 말했다.

이인희 leeih@etnews.com

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