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인스타 좋아요 # 창밖으로 달이 보이는 우주선 안. 이곳에는 어둠과 적막이 가득하다. 우주비행사 3명은 겨드랑이에 손을 꽂은 채 몸을 잔뜩 움츠리고 있다. 입에서는 숨 쉴 때마다 하얀 입김이 흘러나온다. 너무 추워서 생기는 일이다.
원래 우주선 내부는 쾌적한 온도가 유지된다. 우주선 내부가 이렇게 춥다는 것은 영하 200도까지 떨어지는 우주의 냉기 일부가 우주선 벽을 타고 넘어 내부로 전해진다는 뜻이다. 말이 안 되는 상황이다.
이런 일이 일어난 이유는 우주선 외부 장치에서 폭발이 발생했기 때문이다. 이때 기기에 손상이 생기면서 우주선 전력 생산이 중단됐다. 우주비행사들이 지구로 귀환하려면 필수 전자기기만 돌려야 했고, 이에 우주선 내 난방 장치까지 끈 것이다. 1970년 4월, 달로 향하던 아폴로 13호에서 일어난 실화를 바탕으로 제작된 미국 영화 <아폴로 13> 줄거리 일부다.
결국 우주비행사들은 영화나 현실에서 모두 지구로 귀환했다. 하지만 만약 스스로 전력을 만들 수 있는 태양 전지판이 아폴로 13호 동체에 붙어 있었다면 이들은 추위에 떨지 않아도 됐을까. 확신하기 어렵다.
현재 태양 전지판은 지구 궤도를 도는 인공위성 대부분이 붙이고 있는데, 일반적인 중소형 위성에서 만드는 전력은 가정용 전자레인지 1~2대를 돌릴 수준에 그친다.
현재로서는 외부에서 위성에 전력을 공급할 방법이 있는 것도 아니다. 우주에서 전깃줄을 연결하는 일 자체가 가능하지 않아서다. 그런데 최근 이런 고민에 대한 참신한 해답이 나왔다. 위성이 지금보다 최대 10배 많은 전력을 생산할 방법이 고안된 것이다.
지난달 미국 우주기술 회사인 스타 캐처 인더스트리는 위성에 장착되는 태양 전지판에 특수한 광선을 쏴 전력 생산 능력을 높이는 실험에 성공했다고 공식 자료를 통해 밝혔다. 실험 장소는 플로리다주 미 항공우주국(NASA) 소재 케네디우주센터 야외였다.
캄캄한 어둠 속에서 태양 전지판이 이 광선을 맞고 생산한 전력은 1.1㎾(킬로와트)다. 스타 캐처는 전송 거리에 대해 자세한 설명을 하지는 않았다. 다만 사진으로 공개한 실험 장면을 보면 광선이 발사돼 수신된 지점 사이 거리는 수㎞ 수준일 가능성이 크다.
이 실험은 그저 평범한 이벤트가 아니었다. 지구 궤도를 도는 위성 운영 방식을 완전히 바꿀 강력한 잠재력을 지닌 시도였다.
현재 인류가 운영하는 인공위성은 모두 ‘알아서’ 전기를 생산한다. 자가발전만 가능하다는 뜻이다. 위성 동체에 날개처럼 붙은 태양 전지판을 이용해 스스로 전기를 만들어야 한다.
우주에는 위성 외부에서 전력을 공급할 방도가 없기 때문이다. 전깃줄을 연결할 수도 없고, 배터리를 새것으로 교체하는 기술도 현재로서는 존재하지 않는다.
이번에 스타 캐처가 제시한 기술은 이런 한계를 깨뜨리는 것이 목표다. 스타 캐처는 자신들이 만든 기술을 ‘광학 전력 광선’이라고 불렀다.
이 기술의 핵심은 보통 햇빛을 ‘정제’해 태양 전지판이 전력을 만들기에 딱 좋은 파장의 빛만 골라내는 것이다. 그리고 이를 강력한 광선 형태로 ‘농축’한 뒤 지구 궤도에 떠 있는 다수 위성의 태양 전지판을 향해 쏘는 것이다.
스타 캐처는 공식 자료를 통해 “각 위성은 기존 태양 전지판을 개조하지 않고도 광선을 받을 수 있다”고 설명했다. 위성들은 그저 평소대로 태양 전지판을 펼쳐두기만 하면 된다. 가공을 거치기는 했지만 광선의 본질이 여전히 햇빛이기 때문에 생기는 장점이다. 새 기술 실현에 들어가는 비용과 시간을 절약할 수 있다.
이 기술이 상용화했을 때 나타날 상황은 놀랍다. 광선을 맞은 위성의 태양 전지판은 보통 햇빛에 노출됐을 때보다 2~10배 많은 전력을 만들 것으로 스타 캐처는 전망했다.
이를 통해 위성은 내부 전자기기를 돌릴 전력을 쉽고 빠르게 확보할 수 있다. 위성을 초고속 무선 충전기에 꽂힌 스마트폰처럼 만들 수 있는 것이다. 사람에 비유하자면 귤과 같은 과일이 아니라 공장에서 만든 알약을 먹어 비타민C를 다량 섭취하는 격이다.
스타 캐처는 내년에 이 광선을 지구 야외가 아니라 우주에서 발사할 예정이다. 본격적인 현장 시연에 나서는 것이다. 큼지막한 거울을 닮은 시설물을 지구 궤도에 띄운 뒤 햇빛을 농축해 광선을 만들고, 이를 주변 위성에 손전등 불빛처럼 쏘려는 계획을 세웠다.
이 기술이 상용화하면 인공지능(AI)을 위성에 탑재하는 최근 흐름에 속도가 붙을 것으로 전망된다. AI는 위성이 카메라로 꼭 찍어야 할 지상 표적을 자동 추적하거나 촬영한 사진 중 품질이 낮은 것을 알아서 걸러낼 수 있다. 위성 운영 효율을 올리는 수단이다.
스타 캐처는 “AI 장비를 위성에서 사용하려면 전력이 많이 필요하다”고 했다. 현재는 전력 소모량이 많은 최신 그래픽처리장치(GPU)를 위성에 다량 탑재하기 어렵지만, 고농축 햇빛을 광선으로 만들어 각 위성에 쏴주는 기술로 돌파구를 열 수 있을 것으로 보인다.
이번 기술은 위성 외에 다른 곳에서도 쓰일 수 있다. 대표적으로 꼽히는 장소는 달 기지다. 스타 캐처는 “달에서는 매달 2주 동안 연속으로 밤이 이어지고 빛이 영구적으로 들지 않는 지역도 있다”며 “이런 장소에서 각종 탐사 장비가 에너지를 잘 생산하도록 도울 수 있을 것”이라고 밝혔다.
전 세계 인구가 지속해서 증가하는 가운데 기후변화와 지역 분쟁 등으로 농작물 재배·수출이 어려워지면서 식량 가격이 급등하고 있다.
이러한 상황에서 기존 식량 생산 방식만으로는 미래 식량 안보를 보장하기 어렵다는 위기감이 커지고 있으며, 이에 따라 식량 생산 체계의 근본적인 변화 필요성이 대두되고 있다.
특히 식량 자급률이 낮은 한국은 식량 안보 확보를 위한 혁신적인 연구와 기술 개발이 절실하다.
‘정밀 발효’는 기존 발효 공정에 ‘미생물 세포공장’ 개념을 도입해 산업적 가치가 높은 식품 소재를 경제적이고 친환경적으로 대량 생산할 수 있는 기술이다. 이를 통해 생산 가능한 소재 범위는 대체 단백질과 지방, 효소, 감미료, 향료, 천연 색소, 비타민 등으로 확장되고 있으며 시장 잠재력이 매우 크다.
실제로 미국과 유럽을 중심으로 한 스타트업이 정밀 발효 기술 상용화를 선도하고 있으며 임파서블 푸즈(식물성 대체육), 퍼펙트 데이(대체 우유 단백질), 에브리(대체 계란 단백질) 같은 기업이 각광받고 있다. 이 기업들의 제품은 시장에서 빠르게 확산하고 있으며, 정밀 발효 기반의 식품 시장 규모 또한 가파르게 확대되고 있다.
식량 자급률이 낮은 이스라엘과 싱가포르가 국가 차원의 전략적 지원을 통해 정밀 발효 기술 선도국으로 자리매김한 사례는 경제협력개발기구(OECD) 국가 중 식량 자급률이 최하위 수준인 한국에 중요한 시사점을 제공한다.
정밀 발효 기반의 고부가가치 식품 및 바이오 소재 생산은 기후위기에 대응하고 안정적인 공급망을 확보할 수 있으며, 수입 소재를 대체해 국가 경쟁력과 식량 안보를 강화할 수 있는 핵심적 대안이 될 수 있다.
국내에서도 정밀 발효 연구가 활발히 진행되고 있으나 산업화 단계로 확산하기 위해서는 몇가지 과제를 해결해야 한다. 정밀 발효는 미국 식품의약국(FDA)이 인정하는 ‘일반적으로 안전하다고 인정되는 물질(GRAS)’ 균주를 유전자 편집해 사용하기 때문에 ‘유전자변형생물체(LMO)법’의 규제를 받는다.
이에 따라 관련 기업들은 까다로운 인허가 절차를 거쳐야 하는데, 이는 미국과 싱가포르 등 주요국의 승인 제도에 비해 산업화 추진에 불리하게 작용하고 있다. 기술 자체는 균주 구축 및 소재 생산 단계에서 선진국 수준에 근접했음에도 불구하고 규제 장벽으로 인해 상용화와 시장 확대는 지연되고 있는 실정이다. 따라서 LMO 승인 절차의 표준화 및 간소화를 위한 정책적 지원이 필요하다.
앞으로 산·학·연·관이 긴밀히 협력해 기술 혁신과 규제 개선을 동시에 추진한다면 국내 정밀 발효 산업은 성장 가속화를 통해 글로벌 시장에서 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
또한 시대적 흐름인 식량위기 상황에서 위기를 기회로 바꿀 수 있는 가장 유력한 해결책 중 하나가 될 것으로 기대된다.
에코프로가 헝가리에 양극재 공장을 준공하고 유럽 시장 공략에 나선다.
에코프로는 국내 배터리 소재 기업으로는 처음으로 헝가리 데브레첸 양극재 공장을 준공했다고 30일 밝혔다.
헝가리 데브레첸 공장은 44만㎡ 규모로 양극재를 생산하는 에코프로비엠, 리튬 가공을 담당하는 에코프로이노베이션, 공업용 산소와 질소를 생산하는 에코프로에이피 등이 입주했다.
연간 양극재 생산능력(CAPA)은 5만4000t이다. 이는 전기차 60만대에 공급할 수 있는 규모다. 이노베이션동에서는 연간 8000t 수산화리튬을, 에이피동에서는 시간당 1만6000㎥ 산소를 생산할 수 있다.
에코프로는 내년부터 NCA(니켈·코발트·알루미늄), NCM(니켈·코발트·망간) 등 하이니켈 삼원계 양극재를 차례대로 양산할 예정이다. 고객 수요에 맞춰 향후 미드니켈, 리튬인산철(LFP) 등 중저가 제품군으로 포트폴리오를 확대한다. 향후 증설을 거쳐 연간 10만8000t까지 생산량을 늘린다.
에코프로는 헝가리 공장을 통해 유럽 역내 규제에 대한 대응력을 갖추고 현지 시장을 적극 공략할 계획이다.
유럽연합(EU)은 배터리를 비롯한 주요 원자재의 유럽 역내 공급망 구축을 의무화하고 있다. 특히 헝가리에는 삼성SDI, SK온, CATL 등 이차전지 글로벌 업체들과 BMW 같은 유명 완성차 업체들이 생산 설비를 운영하고 있다.
에코프로 관계자는 “헝가리 공장에서 생산되는 양극재는 인도네시아에 투자한 제련소로부터 공급받는 저렴한 니켈에 자동화와 첨단 제조 기술이 적용돼 가격 경쟁력도 크다”면서 “헝가리 공장은 유럽 전기차 산업을 이끌어갈 주요 시설이 될 것”이라고 말했다.

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