2025.11.14 (금)

  • 맑음동두천 1.2℃
  • 구름조금강릉 9.0℃
  • 맑음서울 5.2℃
  • 박무대전 2.7℃
  • 박무대구 4.2℃
  • 맑음울산 8.9℃
  • 맑음광주 7.0℃
  • 맑음부산 10.8℃
  • 맑음고창 2.9℃
  • 구름조금제주 12.9℃
  • 맑음강화 3.5℃
  • 맑음보은 0.1℃
  • 맑음금산 1.4℃
  • 맑음강진군 9.3℃
  • 맑음경주시 3.3℃
  • 맑음거제 7.4℃
기상청 제공
닫기

우주·항공

[우주AtoZ] ‘우주 냉기’를 이용해 야간 전력 생성… UC 데이비스, 복사냉각–스털링 엔진으로 연료없이 전기 만들다

 

[뉴스스페이스=김시민 기자] UC 데이비스 연구진이 지상 온도와 우주 공간의 극저온을 ‘복사적으로’ 연결해, 연료·태양광 없이도 밤에 기계적 동력을 뽑아내는 소형 스털링 엔진 시스템을 실증했다는 점이 핵심이다​.

 

UC Davis 공식발표, TechXplore, Science Advances에 따르면, 연구팀은 1년간의 야간 실험에서 최소 평방미터당 400밀리와트(0.4 W/m²)의 기계적 출력을 얻었고, 이를 직접 팬 구동과 소형 발전 모터 결합으로 전류 발생까지 보여주었다​. 이 연구는 11월 12일 Science Advances에 게재됐고, DOI(10.1126/sciadv.adw6833)가 공개됐다​.​

 

원리는 어떻게 작동하나

 

스털링 엔진은 큰 온도차가 아닌 작은 온도 구배에서도 효율적으로 일하는 폐회로 열기관으로, 연구진은 ‘뜨거운 쪽을 가열’하는 통상 접근을 뒤집어 ‘차가운 쪽을 우주와 복사적으로 연결’했다​. 장치는 위로 향한 복사 냉각 안테나 패널(상부, 우주와의 복사적 결합)과 지면(하부, 상대적으로 따뜻한 열원) 사이의 미세한 온도차를 이용해 피스톤–플라이휠을 구동한다​.

 

제러미 먼데이 UC 데이비스 교수는 “우주와 물리적으로 닿을 필요는 없고, 맑은 밤에 몸에서 열이 빠져나가듯 ‘복사적’ 상호작용만으로 충분하다”고 설명했다​.​

 

어디에 유리한가


복사 냉각의 효율이 높은 저습·맑은 밤 지역에서 성능 잠재력이 가장 크다​. 온실·주거 환기처럼 야간에 ‘적당한 전력’을 요구하고, 동시에 외기 온도가 낮아 환기 수요가 늘어나는 용처가 대표적 초기 시장으로 제시됐다​.​

 

상용화·지식재산 동향


UC 데이비스는 본 기술에 대해 임시 특허를 출원했으며, 설계 고도화와 응용 확장 연구를 예고했다​. UC의 기술이전 포털도 ‘저온 차동(LTD) 스털링 엔진을 복사냉각과 결합한 지속가능 동력’ 콘셉트를 소개하며 이전·사업화를 모색 중이다.

김시민 기자의 전체기사 보기

저작권자 © 뉴스스페이스(NewsSpace) 무단전재 및 재배포 금지

배너
배너
배너

관련기사

1건의 관련기사 더보기

이 시각 추천뉴스

[우주AtoZ] "20년 만에 최강 태양 폭풍"…NASA 임무 지연과 전 지구적 기술 장애 촉발

[뉴스스페이스=이종화 기자] 2025년 11월, 지구가 20년 만에 가장 강력한 태양 폭풍의 직격탄을 맞으며 국내외 과학계와 산업계가 긴장하고 있다. NOAA 우주기상예보센터, 영국 지질조사국, NASA, 블루 오리진, Space.com, LiveScience, DTN, Farmonaut, CBS News, ABC News에 따르면, 미국 해양대기청(NOAA) 우주기상예보센터는 11월 11일 오후 8시 20분(EST) 기준으로 심각한 G4 등급의 지자기 폭풍을 확인했으며, 영국 지질조사국(BGS)은 이번 태양 폭풍을 G5 극심 등급까지 상향 조정하며 "20여 년 만에 가장 큰 규모"가 될 가능성을 경고했다.​ 이번 태양 폭풍은 흑점 AR4274에서 발생한 2025년 최대 강도의 X5.1급 태양 플레어에서 비롯됐다. 이 플레어는 11월 11일 오전 5시 4분 EST에 발생했으며, 이후 강력한 코로나 질량 방출(CME) 3건이 지구를 향해 돌진하고 있다. 이 CME들은 합쳐져 '식인 CME'로 불리는 거대한 폭풍을 형성, 전 세계 위성 통신과 GPS 신호에 큰 혼란을 초래했다. 특히 이날 아프리카와 유럽에서는 R3 등급의 강력 무선 통신 두절 현상이 약 1시간

[우주AtoZ] ‘우주 냉기’를 이용해 야간 전력 생성… UC 데이비스, 복사냉각–스털링 엔진으로 연료없이 전기 만들다

[뉴스스페이스=김시민 기자] UC 데이비스 연구진이 지상 온도와 우주 공간의 극저온을 ‘복사적으로’ 연결해, 연료·태양광 없이도 밤에 기계적 동력을 뽑아내는 소형 스털링 엔진 시스템을 실증했다는 점이 핵심이다​. UC Davis 공식발표, TechXplore, Science Advances에 따르면, 연구팀은 1년간의 야간 실험에서 최소 평방미터당 400밀리와트(0.4 W/m²)의 기계적 출력을 얻었고, 이를 직접 팬 구동과 소형 발전 모터 결합으로 전류 발생까지 보여주었다​. 이 연구는 11월 12일 Science Advances에 게재됐고, DOI(10.1126/sciadv.adw6833)가 공개됐다​.​ 원리는 어떻게 작동하나 스털링 엔진은 큰 온도차가 아닌 작은 온도 구배에서도 효율적으로 일하는 폐회로 열기관으로, 연구진은 ‘뜨거운 쪽을 가열’하는 통상 접근을 뒤집어 ‘차가운 쪽을 우주와 복사적으로 연결’했다​. 장치는 위로 향한 복사 냉각 안테나 패널(상부, 우주와의 복사적 결합)과 지면(하부, 상대적으로 따뜻한 열원) 사이의 미세한 온도차를 이용해 피스톤–플라이휠을 구동한다​. 제러미 먼데이 UC 데이비스 교수는 “우주와 물리적으로 닿을 필요는 없

[우주AtoZ] 중국 우주정거장 선저우 20호, 우주파편 충돌로 3명 우주인 ‘비상 귀환’ 연기…2003년 이래 첫 일정 차질

[뉴스스페이스=김시민 기자] 중국 유인우주선 프로그램이 선저우 20호의 귀환 지연으로 중대한 도전에 직면했다. 2025년 4월 24일 발사된 선저우 20호는 톈궁 우주정거장과 도킹 후 우주 과학 및 응용실험을 수행하며 6개월간 임무를 성공적으로 마쳤다. 승무원인 천둥(사령관), 천중루이, 왕제가 탑승했으며, 이들은 원래 11월 5일 지구로 귀환할 예정이었다. 그러나 최근 선저우 20호가 궤도상에서 미소 우주파편의 충돌로 손상되는 사고가 발생하면서 비상 조치가 취해졌다. 이 충돌은 우주선 외부에 경미한 손상을 입혔으나, 대기권 재진입 시 극심한 열과 충격에 노출될 우려가 있어 승무원 없이 무인으로 귀환하는 계획으로 전환되었다. 이에 따라 우주인들의 귀환 일정은 불가피하게 연기되었으며, 중국 유인우주공정사무실은 “생명 우선, 안전 제일” 원칙에 따라 비상대응 계획을 즉시 시행하고 있다고 발표했다.​ 현재 주취안 위성 발사센터에서 다음 인원 교체를 목적으로 제작된 선저우 22호가 발사 준비 중인 상태다. 이 우주선은 새로운 보급품을 싣고 톈궁으로 가 승무원 교체 및 귀환 임무를 수행할 계획이나, 공식 발사 일정은 미정이다. 전문가들은 이번 선저우 20호 충돌사고가

[우주AtoZ] 중국, 롱마치-12호로 2025년 궤도 임무 72회 돌파…"인터넷 위성 104기 배치해 위성망 과감히 확장”

[뉴스스페이스=김시민 기자] 중국이 2025년 들어 72번째 궤도 임무를 성공시키며 자국 단일 연간 발사 기록을 경신했다. 11월 10일 베이징 시간 오전 10시 41분, 하이난 원창의 국제 상업 우주 발사 센터에서 롱마치-12(Long March-12) 로켓을 통해 9기의 인터넷 위성이 저지구 궤도에 진입했다. Space.com, ChinaInSpace.com, Wikipedia, SpaceDaily.com, China Daily에 따르면, 이 발사는 중국이 운영하는 국가 위성 인터넷망 ‘궈왕(Guowang)’의 13번째 위성 배치로, 궈왕 위성 총 104기가 궤도에 있는 상태다. 궈왕은 저지구 궤도 위성 약 1만3000기로 완성될 예정으로, 완공 시 전 세계를 대상으로 한 인터넷 서비스가 가능할 전망이지만 초기에는 중국 내 서비스에 집중할 계획이다. 이번에 사용된 롱마치-12 로켓은 중국 최초로 직경 3.8미터의 대형 로켓으로, 1960년대 이후 유지된 3.35미터 직경 한계를 뛰어넘었다. 이 로켓은 단일 코어 2단계 발사체로서 최대 12톤의 페이로드를 저지구 궤도에 투입할 수 있어 중국에서 가장 강력한 중형 발사체 중 하나이다. 중국은 2025년에 들어

[이슈&논란] 대전서 테슬라 돌진에 10중 추돌…"1명 사망·15명 부상"

[뉴스스페이스=김시민 기자] 2025년 11월 8일 낮 1시 50분경 대전 유성구 도룡동 신세계백화점 인근 도로에서 테슬라 승용차가 멈춰 서 있던 오토바이를 들이받아 연쇄 추돌 사고가 발생했다. 이번 사고로 40대 오토바이 운전자가 현장에서 사망했고, 테슬라 차량 운전자인 40대 A씨와 동승자가 중상을 입었으며, 택시 포함 총 15명이 부상을 입어 병원에서 치료 중이다.​ 사고 당시 신호등은 적색으로 바뀌면서 차량들이 정차하거나 속도를 줄이고 있던 상황이었다. 경찰 조사 결과, 테슬라 차량이 정차하지 않고 그대로 주행하며 앞서 있던 오토바이와 차량 여덟 대를 잇따라 충돌시켰다. 이로 인해 대규모 10중 추돌이 발생했다.​ 경찰은 테슬라 운전자 A씨에 대한 음주 측정을 실시한 결과, 현장에서는 음주 정황이 발견되지 않았으나 혈액 검사를 통해 추가 확인할 계획이다. 사고 원인 파악을 위해 사고 현장과 차량 블랙박스 영상 분석을 병행하고 있다. 중상을 입은 A씨는 회복 후 조사를 받을 예정이다.​ 이번 사고로 인해 인근 도로 일대는 긴 시간 교통 정체가 발생했으며, 경찰과 소방 당국은 신속한 사고 수습과 부상자 이송에 주력했다. 사고 경위와 책임 소재에 대한 철저

[우주AtoZ] 토성의 얼음 위성 엔셀라두스, 생명체 거주 가능한 안정적 해양 품다

[뉴스스페이스=윤슬 기자] 토성의 위성 엔셀라두스가 생명체가 거주할 수 있을 만큼 안정적인 지하 바다를 품고 있을 가능성이 높다는 획기적 연구 결과가 2025년 11월 7일 Science Advances 저널에 발표됐다. Phys.org, Space.com, ScitechDaily, Astrobiology.com, ESA.int, Science Advances에 따르면, 이번 연구는 엔셀라두스 북극에서 측정된 열흐름 데이터가 당초 예측치보다 약 섭씨 7도 높아, 두 극 모두에서 열이 유출되고 있음을 밝히며 지하 바다가 지질학적 시간 동안 안정적으로 유지되어 왔음을 시사한다. 위성 전체에서의 열 손실은 총 54기가와트에 달해, 토성의 조석력에 의한 열 발생량과 거의 일치해 해양이 수억 년에서 수십억 년 동안 액체 상태로 존재할 수 있는 조건이라는 점을 확인했다.​ 이 열 흐름은 단위 면적당 46밀리와트(mW/m²)로, 이는 지구 대륙 지각을 통한 단위 면적당 열 손실의 약 2/3 수준이다. 전체 방출량은 35기가와트에서 54기가와트로 추산되는데, 이는 약 6600만개의 530와트 태양광 패널이나 1만1000여대의 3.4MW 풍력 터빈 출력에 상응하는 규모다.

[지구칼럼] "야생동물 추적 위해 위성 쏜다" 이카루스 2.0 위성 11월 11일 재출격…미래 생태계 관측혁신

[뉴스스페이스=이종화 기자] 세계 야생동물의 위치와 행동, 건강 상태를 실시간에 가깝게 추적하는 혁신적 위성 시스템 ‘이카루스(Icarus) 2.0’이 오는 11월 11일 새 단계에 접어든다. thenextweb, mpg.de, miragenews에 따르면, 독일 뮌헨 소재 뉴스페이스 기업 탈로스(Talos)와 막스 플랑크 동물행동연구소가 주도하는 이 프로젝트는, 3년간 중단됐던 운영을 끝내고 스페이스X 팰컨 9 로켓의 트랜스포터-15 임무 일환으로 수신기 탑재 소형 위성 ‘Gena-OT’를 궤도에 올린다. 발사 장소는 캘리포니아 밴든버그 우주군 기지이며, 약 500km 고도에서 3개월간의 테스트가 진행된다.​ 이카루스 시스템은 동물에 장착된 초경량 센서 신호를 수집해 과학자들에게 철새, 박쥐, 바다거북부터 대형 포유류에 이르기까지 다양한 종의 이동 경로뿐 아니라 건강 상태, 행동 변화, 주변 환경 정보를 제공한다. 2020년 국제우주정거장(ISS)에서 처음 실험적으로 시작된 이 프로젝트는 러시아의 우크라이나 침공 이후 2022년 3월 러시아 우주국이 협력 중단을 선언하며 3년간 중단됐으나, 탈로스와의 협력으로 쇄신된 소형화 수신기 개발로 ‘독립 위성군’ 형

[우주AtoZ] 거주가능한 행성 찾기 위해 지구와 화성, 비교하다…생명 유지의 비밀과 우주 정복의 과제

[뉴스스페이스=김정영 기자] 과학자들은 지구와 화성의 근본적인 차이를 분석하며, 왜 지구는 생명을 유지할 수 있었고, 화성은 현재 황량한 사막으로 남아있는지를 집중 연구하고 있다. 이러한 비교 연구는 태양계 바깥의 잠재적 거주 가능한 외계행성을 탐색하는 데 중요한 이정표가 되고 있다. UC Berkeley, NewScientist, ScienceDirect, Papers SSRN, Baker Street Astronomy에 따르면, 지구의 대기는 질소 78%, 산소 21%로 구성되어 있으며 대기 밀도가 높아 생명체의 세포 호흡을 지원한다. 반면 화성의 대기는 약 100배 더 얇고, 이산화탄소가 95% 이상을 차지하며, 산소와 수증기는 극히 미미해 화성 표면에서 인간과 유사한 생명 유지가 사실상 불가능하다. 지구 평균 온도는 약 14도지만, 화성은 -60도에 달하는 극한 온도를 기록한다. 이 같은 차이는 강력한 지구의 자기장이 태양풍과 우주 방사선을 차단해 대기를 보존하는 반면, 화성은 지각 내 국지적 자기장만 존재해 대기 유실과 방사선 노출에 취약한 데서 기인한다.​ NASA의 ESCAPADE 임무는 11월 9일 블루 오리진의 뉴 글렌 로켓으로 화성에 발사되

[지구칼럼] '노랑초파리' 최초 우주 비행사, '검정파리'는 법의학자 …작은 곤충들의 앤트맨 이상의 초능력

[뉴스스페이스=이종화 기자] 보기엔 하찮아 보이는 곤충인 초파리는 인간 유전자와 70% 이상 일치한다. 그래서 우주생물학 연구의 대표적인 대상이다. 1947년 미국 뉴멕시코에서 노랑초파리는 V2 로켓을 타고 108km 상공을 비행하며 인류 최초의 우주 비행 생명체가 됐다. NASA에는 ‘노랑초파리 실험실’이 따로 있을 정도로, 우주 임무에 베테랑인 곤충이다. 트럼프 카드 크기 상자에 수천 마리가 들어가 집단으로 우주로 나가며, 우주에서 태어난 초파리들은 근육량과 심장박동수가 줄어드는 현상을 보였다. 이들은 장시간 우주 비행이 인간 건강과 생리적 변화에 미치는 영향을 연구하는 데 중요한 모델 역할을 했다. 검정파리는 법의학자 이상의 전문가다. 범죄의 현장에서 뛰어난 사건 발생 시간 측정 능력을 보여준다. 사람이 사망한 후 3일 이상 지날 경우 사망 시점 파악이 어려워지는 반면, 검정파리는 사망 후 몇 시간 내에 번식하며 알을 낳는 습성으로 사망 시간 추정 도구 역할을 한다. 이같은 곤충의 활용은 고대에도 있었다. 1247년 중국 관료가 쓴 법의학 사건집 ‘세원집록(洗寃集錄)’에도 파리가 살인범을 찾아낸 기록이 등장한다. 현대 과학에서는 파리 유충의 성장단

많이 본 뉴스

더보기