미 공군이 우주 위성에서 지상으로 전력을 원격 전송하여 최전방 기지의 연료 수송 부담과 지상 전력망 의존도를 낮추는 혁신적인 에너지 공급망 검토에 본격적으로 착수했다.

이번 연구는 분쟁 가능성이 제기되는 괌을 비롯해 지리적 여건과 해빙 문제로 보급이 까다로운 알래스카와 그린란드 등 오지 기지의 전력 공급 시나리오를 구체적으로 계산하는 데 초점을 맞췄다.

공군이 에너지 스타트업 ‘오버뷰 에너지(Overview Energy)’와 함께 추진하는 이번 사업은 100만 달러 미만의 예산이 투입되는 1년 기간의 초기 연구 단계로 파악됐다.

우주 태양광은 궤도에서 태양에너지를 모아 전파나 레이저 형태로 지상 수신 장치에 보내는 개념으로, 밤이나 기상 악화의 영향을 받지 않는 안정적인 비상 전원으로서의 가능성을 보여준다.

민간 투자와 기술 진보가 깨운 우주 태양광

서태평양의 핵심 거점인 괌의 경우, 기지 전력이 차단되면 레이더와 통신 장비는 물론 정비, 연료 공급, 활주로 운용까지 마비될 수 있어 우주 전력 전송의 군사적 가치가 한층 커질 수 있다.

기존의 디젤 발전기나 연료 차량은 고립된 기지의 현실적인 대안이지만 항만과 도로가 봉쇄되면 보급량에 명확한 한계가 발생해 지속적인 작전 수행 능력을 보장하기 어렵다.

과거 미 공군은 약 1억 달러 규모로 우주 태양광 실증 사업을 추진했으나 핵심 탑재체가 취소되면서 일부 재료 실험을 제외한 전체 체계 완성에는 실패한 이력을 남겼다.

최근에는 발사 비용이 대폭 낮아지고 가볍게 접었다가 궤도에서 펼칠 수 있는 대형 태양전지판 구조물 기술이 발전하면서 우주 전력 전송 기술에 대한 관심이 다시금 되살아났다.

특히 인공지능 데이터센터와 우주 전력 분야에 대한 민간 기업의 대규모 투자가 가속화되면서, 군 역시 이러한 민간 자본을 활용해 초기 개발 비용 extrusion 속도를 낮추는 방안을 검토하기 시작했다.

다만 이번 연구를 추진 중인 오버뷰 에너지가 메타(Meta)와 맺은 협약상의 2028년 궤도 실증 및 2030년 상업 전력 공급 목표는 민간 일정일 뿐 미군의 실제 실전 배치 계획과는 무관하다.

한편 미 우주군이 민간 기업 ‘펄스(Pulse)’에 제공한 4000만 달러 규모의 계약은 위성 간 레이저 원격 전력과 우주 상황 인식 기술 고도화를 목표로 삼고 있어 지상 전송과는 다른 영역에 해당한다.

대기를 통과해야 하는 지상 전송과 달리 우주 공간에서 위성끼리 에너지를 주고받는 기술은 수신 장치의 크기와 거리, 작동 조건이 판이하므로 군사적 목적에 따라 명확히 분리하여 평가하는 절차가 요구된다.

군사적 실효성을 가를 경제성과 생존성 변수

군용 전력 체계로 거듭나기 위해서는 거대한 구조물을 우주에 쏘아 올리는 비용과 전송 과정의 손실을 줄이고, 적의 물리적 공격이나 교란 행위로부터 살아남는 생존성을 입증해야 한다.

만약 적의 방해 전파로 전력빔 조준이 빗나가거나 지상 수신 시설의 위치가 노출되어 파괴된다면, 수신 위성을 분산하고 우선순위 장비에 전력을 먼저 공급하는 복원력 시험을 거쳐야 한다.

궁극적으로 우주 전력이 연료를 배로 실어 나르는 기존 방식보다 비용이 더 많이 들거나 보안에 취약하다면 모든 전력을 대체하기보다 지휘 시설을 살리는 비상 전원으로 활용될 가능성이 큰 것으로 분석된다.

공군의 이번 1년 연구가 어떤 작전적 임무와 전력량을 경제성 있는 수준으로 판단할지가 향후 지상 수신 실증과 효율성 계산, 그리고 실제 연료 차량 대체 여부를 판가름할 전망이다.