[(달에다가 원자로를 왜 설치를 하려고 하는 건가요?) 우리나라가 달에서 발전 사업을 할 수도 있는 거죠.]

미항공우주국 나사는 지난달 2030년까지 "달에 원전을 짓겠다"고 발표했습니다.

앞서 중국과 러시아는 함께, 2035년까지 달에 원자로를 짓겠다고 했습니다.

[숀 더피/미항공우주국(NASA) 국장 대행 : 미국은 중국과 달을 향한 경쟁을 하고 있고, 사람을 달에서 지내게 하려면 원자력 발전이 필수적입니다.]

나중에 우주 기지를 건설하면 우주인들이 쓸 전기가 필요한데, 낮과 밤이 14일씩 번갈아 이어지는 달에선 태양광으로는 발전이 불안정하고, 풍력, 수력, 수소 발전도 불가능해 결국 원자력뿐이란 겁니다.

그런데 더 들여다보면, 다른 속내도 보입니다.

국제 조약상 어떤 나라도 달에 땅을 소유할 순 없는데, 시설물 소유권은 보호받습니다.

원자력 발전소를 짓는다면, 그 지역을 점유하는 효과가 있는 겁니다.

[미셸 헬런/미시시피 대학 우주항공법 교수 : 우리는 안전구역을 설정할 거예요. 사실상 접근 위험 구역이죠. 이 구역은 허가 없이는 접근할 수 없다는 걸 말합니다.]

미국이 짓겠다는 건, 초소형 원전 '히트파이프 원자로'입니다.

열 전달력이 뛰어난 '히트 파이프'를 이용한 건데, 우리나라도 개발에 박차를 가하고 있습니다.

저농축 우라늄 핵연료로 가동하면 가운데 파이프 온도가 700도까지 오릅니다.

[김신엽/한국원자력연구원 선임 연구원 : 급격하게 온도가 올라가는 현상 자체가 히트파이프가 작동을 시작하면서 열을 전달하는 효율이 급상승했다고 보시면 됩니다.]

보통 원자력 발전은 열을 전기로 바꾸는 과정에서 수증기의 힘으로 터빈을 돌리고 막대한 냉각수가 필요합니다.

그러나 달에서 많은 물을 공급하는 건 불가능하죠.

히트파이프 원자로는 극소량의 수증기를 열 전달에만 활용하는 '스털링 엔진'을 사용합니다.

그래서 작게 만들어 로켓으로 쏘아 올릴 수도 있고, 달에서도 작동합니다.

스털링 엔진을 뜨거운 물컵 위에 올려보겠습니다.

이렇게 되면 뜨거운 열기에 의해 안에 있는 공기가 팽창하게 되고 안에 있는 공기가 열로 팽창하면서 피스톤을 밀어 올리게 되는데 반대쪽에 연결된 축은 통 안에 있는 피스톤을 아래쪽으로 밀어냅니다.

이러면 뜨거운 공기가 상대적으로 차가운 위로 몰리게 되겠죠, 그러면 공기가 차가운 판을 만나 다시 수축합니다.

이렇게 '온도 차이'로만 끊임없이 회전하는 엔진이 만들어지고 이걸 발전기 터빈으로 쓰는 겁니다.

냉각은 냉각수가 아닌 방열판이 합니다.

미국과 우리나라가 설계한 모형에도 날개처럼 원자로 위쪽에 열을 내뿜기 위한 방열판이 달려 있습니다.

한번 설치하면 10년 동안 수리나 연료 교체가 필요 없습니다.

이 작은 원자로가 하나가 1킬로와트 일렉트릭의 전력을 생산할 수 있습니다.

최종적으로는 3m급으로 만들 계획인데 이렇게 되면 20킬로와트 일렉트릭, 우주인 2명이 10년 동안 생존할 수 있는 겁니다.

우리나라의 목표는 2029년까지 우주용 히트파이프 원자로를 만드는 겁니다.

[김찬수/한국원자력연구원 고온원자로개발 부장 : 제 손녀한테 태극마크가 찍힌 원자로가 달에 가 있을 때 그 할아버지가 그것의 첫 시작을 했다는 걸 자랑했으면 하는 생각입니다.]

우주뿐 아니라 해저기지나 극지에서, 또는 군사용으로도 활용 가능합니다.