[뉴스에프엔 김맹근 기자] 미국은 2030년까지 달에 소형 원자로를 배치해 달 서식지에 안정적인 전력을 공급하고, 나아가 화성 탐사를 위한 발판을 마련하려는 야심찬 계획을 추진 중이다. 코번트리 대학 원자력 기술 전문가인 마이클 피츠패트릭 교수는 이 계획의 기술적 배경과 중요성, 도전 과제에 대해 설명했다.
― NASA가 달에 원자로를 개발하는 것을 우선순위로 삼는 이유는 무엇인가요?
“달에 장기간 머무를 수 있는 기지를 구축하려면 연중무휴로 안정적인 전력이 반드시 필요합니다. 태양광 발전은 달의 긴 암흑기 때문에 한계가 있고, 배터리 저장만으로는 충분하지 않습니다. 원자로는 이러한 문제를 극복할 수 있는 유일한 현실적 대안입니다. 그래서 NASA가 2030년까지 기술 개발과 배치를 목표로 삼고 있습니다.”
― 달의 극한 환경 때문에 핵 원자로가 필수적인가요?
“맞습니다. 과거 아폴로 임무는 짧은 기간이었고 연료전지를 사용했지만, 장기 임무에서는 연료 보급 문제가 큽니다. 원자력은 연료 보급 걱정 없이 신뢰할 수 있는 에너지를 제공합니다.”
― 달에 설치할 원자로는 기존 기술을 활용하는 건가요, 아니면 완전히 새로 개발하는 건가요?
“완전히 새로운 기술은 아닙니다. 수십 년간 발전해온 소형 원자로 설계를 달 환경에 맞게 최적화하는 형태입니다. 지구상에서 이미 존재하는 설계들을 우주용으로 응용하는 것입니다.”
― 가장 큰 기술적·엔지니어링 과제는 무엇인가요?
“달로 운송 가능한 크기와 무게로 설계하고, 달 현장에서 안전하고 간단하게 조립 및 가동할 수 있도록 하는 점입니다. 지구와 달은 전혀 다른 환경이므로 조립 방식이나 안전 관리에 큰 차이가 있습니다.”
― 원자로 운송 시 위험성은 얼마나 되나요?
“실제로는 그리 위험하지 않습니다. 원자로가 가동되기 전까지는 연료도 방사능이 낮고 안전한 상태입니다. 발사 사고가 나도 핵폭발 위험은 없으며, 단지 우라늄 먼지가 퍼질 뿐입니다. 따라서 운송 자체는 큰 문제가 아닙니다.”
― 2030년까지 달에 원자로 설치 목표가 현실적인가요?
“야심찬 계획이지만 충분히 가능하다고 봅니다. 계획된 원자로는 100킬로와트급으로 소형이며, 복잡한 설비 없이 간단하게 설계되어 있습니다. 기존에 존재하는 설계를 바탕으로 하고 있기 때문에 기술적 난관도 극복할 수 있을 것입니다.”
― 100킬로와트급 원자로는 어느 정도 임무를 지원할 수 있나요?
“작은 마을에 전력을 공급할 정도입니다. 배터리와 함께 사용해 전력 공급을 안정화할 수 있죠. 초기 달 기지에서 수십 명과 탐사 장비, 우주선 충전 등 기본 임무에는 충분할 겁니다. 이후 기지가 확장되면 원자로를 추가로 배치할 수 있습니다.”
― 달 원자로 개발이 새로운 우주 경쟁의 신호인가요?
“부분적으로 그렇습니다. 여러 나라가 우주 자원 확보와 위험 분산 차원에서 달과 화성 정착을 모색 중입니다. 다만 ISS 사례처럼 국제 협력을 통해 건설적 경쟁이 되길 바랍니다.”
― 달에서 원자로 기술을 시험하는 것이 화성 임무에 어떤 의미가 있나요?
“화성 임무는 훨씬 긴 기간이기 때문에 안정적이고 지속 가능한 에너지원이 필수적입니다. 달에서 기술을 검증하고 개선한 뒤 화성에 적용하면 훨씬 안전하고 효율적인 임무 수행이 가능해집니다.”