[이미지] 플렉셀스페이스 제공

<이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다>

국내 스타트업이 개발한 차세대 우주용 태양전지가 오는 11월 27일 우주로 향한다.

플렉셀스페이스(Flexell Space)가 개발한 초경량 유연 탠덤 태양전지가 인하대학교의 큐브위성 ‘인하로셋(INHARoSAT)’을 통해 한국 최초로 우주 실증에 나서는 것이다. 이번 실증은 국내 민간기업·학계·정부출연연·투자사가 함께 추진한 대표적 우주 기술 협력 프로젝트로 평가받는다.

플렉셀스페이스는 한화시스템 사내벤처 프로그램에서 시작된 기술 기반 스타트업으로, 우주 전력 분야에 특화된 태양전지 개발을 이어오고 있다. 항공우주·에너지 분야의 노하우를 갖춘 창업진들의 경험은 이번 기술 완성에도 중요한 밑거름이 됐다는 분석이다.

이번에 실증되는 플렉셀스페이스 태양전지의 가장 큰 특징은 “말아서 올리고, 우주에서 펼치는” 롤러블(Rollable) 구조다. 기존 실리콘 기반 전지는 견고하지만 방사선에 취약하고 무겁다는 약점이 있다. 또한 우주용 갈륨비소(III-V족) 태양전지는 가격이 매우 비싸고, 소규모로만 제작 가능하며 유연하지 않다는 한계가 지적돼 왔다.

반면 플렉셀스페이스의 태양전지는 CIGS와 페로브스카이트를 적층한 탠덤 구조를 초박막 필름 형태로 구현해, 소형위성 내부에 ‘돌돌 말아’ 적재할 수 있다. 궤도 진입 후 전개되면 기존 대비 더 넓은 면적으로 발전이 가능해 소형위성(SmallSat)의 공간 제약을 해결할 수 있는 솔루션으로 주목받는다.

이번 발사·실증 프로젝트에는 인하대학교 항공우주공학과, 엘케이켐(LK Chem), 한국화학연구원(KRICT), 한국에너지기술연구원(KIER), PI첨단소재 등이 함께했다. 특히 엘케이켐은 플렉셀스페이스의 투자사이자 우주용 소재 제공 및 페로브스카이트 안정화 연구를 공동 수행한 전략적 기술 파트너로, 태양전지의 열·방사선·환경 내구성을 강화하는 데 중추적 역할을 맡았다.

안태훈 플렉셀스페이스 대표는 “이번 미션은 한국이 자체적으로 개발한 우주용 태양전지가 실제 우주에서 작동하는지 검증하는 첫 사례”라며 “국내 연구기관·소재기업·대학 그리고 투자사들과 함께 만들어낸 결실”이라고 말했다. 그는 이어 “이번 실증과 내년도 연속 실증을 통해 확보한 데이터를 기반으로, 2027년부터 상용급 공정 완성과 글로벌 소형위성 시장 진출을 본격화하겠다”고 밝혔다.

태양전지는 발사 이후 궤도에 안착하면 자동으로 전개되어 전력 생산 데이터를 지상으로 전송한다. 연구진은 △극저온·극고온 환경에서의 안정성 △방사선 내구성 △장기 출력 유지율 △롤러블 구조의 전개 신뢰성 등을 집중적으로 검증할 계획이다. 이는 향후 위성, 성층권 비행체(HAPS), 우주 탐사선, 우주 태양광 발전(SBSP) 등 다양한 차세대 플랫폼 개발을 위한 핵심 자료가 된다.

우주 전력 기술은 소형위성 시대에 가장 빠르게 성장하는 분야 중 하나다. 기존 실리콘 및 III-V족 태양전지는 효율이 높지만 가격과 무게가 부담이었고, 대면적 전개가 어려워 소형위성에는 적용에 한계가 있었다. 반면 유연 탠덤 태양전지는 저렴하며 가볍고 대면적 생산이 가능하고 유연성까지 확보하여 이러한 문제를 해결할 수 있는 차세대 대안으로 떠오르고 있다. 국내 연구계 역시 “이번 실증이 성공하면 한국도 본격적인 우주 전력 기술 경쟁에 진입하는 신호탄이 될 것”이라고 전망한다.

이번 발사는 한국 기술로 구현된 우주 태양전지가 실제 우주환경에서 어떤 성능을 보이는지 확인하는 첫 시험대다. 한국 우주산업이 본격적으로 확장되는 2020년대 후반, 플렉셀스페이스의 실증 결과는 향후 국내 위성 전력 설계 방식과 우주 전력 산업 전반에도 중요한 영향을 미칠 것으로 전망된다.