한화시스템(대표 어성철)의 사내벤처 ‘플렉셀 스페이스(Flexell Space)’와 인하대학교(총장 조명우)가 위성 및 태양전지 기술 협력을 강화하기 위한 업무협약(MOU)을 체결한다고 13일 밝혔다.

이번 협약을 통해 플렉셀 스페이스와 인하대학교는 위성 설계 혁신을 위한 기술 협력에 주력하며, 국내 우주산업 소부장 제품의 발전과 세계적인 주도성 확보에 힘을 모으겠다는 의지를 밝혔다.

그 첫걸음으로 플렉셀 스페이스는 2025년 하반기로 예정된 누리호 4차 발사 시 부탑재 위성으로 선정된 인하대학교의 관측위성 ‘INHARoSAT(INHA Rollable Solar Array Testbed·인하로셋)’에 플렉셀 스페이스가 개발한 ‘우주용 탠덤 유연 태양전지’를 공급한다.

CIGS와 페로브스카이트를 결합한 탠덤 태양전지는 낮은 비용으로, 기존 제품군 대비 가볍고 높은 출력을 제공할 수 있어 위성·우주선 산업 발전의 동력원으로 주목받고 있다. 플렉셀 스페이스의 탠덤 태양전지는 유연하게 구부러지는 성질을 지니고 있어 두루마리처럼 말렸다 펼쳐지는 구조로 탑재돼 고객이 원하는 출력까지 태양전지를 펼쳐 사용할 수 있으며, 소면적·곡면 등 다양한 위성 표면에 적용 가능하다.

CIGS는 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀레늄(Se) 등 4개 원소로 구성된 화합물(Cu(In,Ga)Se2)을 광흡수층 물질로 활용한 박막형 태양전지로, 생산 단가가 저렴하며 가볍고 얇으면서 우수한 광흡수를 특징으로 한다.

또한 페로브스카이트는 티탄산 칼슘(CaTiO3)과 같이 ABX3의 페로브스카이트(Perovskite) 결정구조로 이루어진 물질을 광흡수층으로 사용하는 태양전지로 용액공정으로 저렴하고 간단하게 대량 생산이 가능할 수 있어 현재의 실리콘 태양전지를 대체하고 우주에서도 사용이 가능한 차세대 태양전지로 주목받고 있다.

탠덤 태양전지는 두 개의 태양전지를 쌓아 올려 서로 다른 파장영역대의 태양광을 상호 보완적으로 흡수해 효율을 높인 차세대 태양전지를 일컫는다.

한화시스템의 사내벤처 플렉셀 스페이스는 탠덤 태양전지의 우주 헤리티지(Heritage)를 확보해 효율성과 신뢰성을 높이는 데에 주력하고, 인하대학교는 위성 개발 시 혁신적인 태양전지 기술을 접목해 우주 분야에서의 차별화된 경쟁력을 높여나갈 계획이다.

뉴스페이스 시대에 진입하며 많은 우주 기업들이 상용 부품의 우주 사용을 위한 다양한 시도를 하고 있는 반면, 일각에선 여전히 우주 환경에서의 리스크를 줄이기 위해 우주 검증과 우주 인증의 중요성을 강조하고 있다.

최기영 인하대학교 교학부총장은 “한화시스템 플렉셀 스페이스와 협력해 국내 항공우주 산업에 기여할 수 있는 유의미한 성과를 낼 수 있도록 노력하겠다”며 “앞으로도 우주 핵심기술 연구기관으로 국내 우주개발과 관련한 연구와 교육을 성공적으로 이끌어 우주산업 육성·활성화에 기여하겠다”고 말했다.

안태훈 한화시스템 전문연구원 겸 플렉셀 스페이스 대표는“CIGS와 페로브스카이트를 결합한 탠덤 태양전지가 우주로 가는 것은 세계 최초”라며 “이번 협약은 상용 기술을 접목한 미래 태양전지의 운용성을 검증하기 위한 첫 단계로, 방사능과 태양열에 의한 극고온·극저온 등이 반복되는 실제 우주 환경을 견디며 실용 가치가 있음을 입증할 예정”이라고 밝혔다. 이어 안 대표는 “우주 최초의 신소재 태양전지의 성능을 검증하며 글로벌 우주 태양전지 시장에서 독보적인 입지를 구축하겠다”고 포부를 밝혔다.

한화시스템은 이번 검증을 통해 우주용 탠덤 태양전지의 상용화에 박차를 가하고, 위성 제조뿐 아니라 우주 탐사 및 우주 발전소 등 다양한 우주 프로젝트에 필요한 핵심 구성품 개발에도 힘쓰며 우주 산업 성장을 촉진시킬 수 있기를 기대하고 있다.