국제 우주정거장 동력저장 개량 계획

전문가 제언

□ 국제 우주정거장은 지구 상공 335 내지 500 ㎞ 상공을 돌고 있으며 지금은 미국의 모듈이지만 유럽과 러시아의 모듈도 여기에 부착될 예정이다. 이 우주정거장이 지구를 한 바퀴 도는데 90분이 걸리며 그 중 35분은 지구의 그림자에 들어가(여기서는 일식으로 표현함.) 태양광을 받지 못한다.

○ 이 우주정거장에서 사용하는 에너지는 태양광에서 얻으며 두 개의 태양광 전지 판이 태양광을 전기로 전환시키는데 이 판의 넓이는 합하여 일 에이커가 넘는 광대한 것으로 태양광을 받는 동안 하나가 25 kW의 전력을 생산하여 그 중 일부를 일식 35분간에 사용하기 위하여 전지에 저장한다. 일식 동안 저장된 동력 중 35%가 방전된다.

□ 여기서 사용하는 배터리는 81 암페어-시간의 니켈-수소 전지로 수산화칼륨 전극을 사용하며 38-전지를 직렬로 연결한 전지의 집단을 ORU라 부른다. 두 개의 ORU가 직렬로 연결되어 한 배터리를 이루며 세 개의 배터리가 한 동력 채널을 형성한다. 우주 정거장에는 이런 동력 채널이 두 개 있으며 추가로 두 개의 모듈을 2004년에 발진시킬 예정이다.

○ 본문에는 배터리 시스템의 압력차가 허용범위를 넘고 그 차가 점차 더 확대되어 우주정거장에서 가동 후 12개월에 이를 수리하는 과정을 잘 묘사되어 있다. 이들 두 배터리는 지상에 있을 때의 하나는 실험용으로 사용되었고 다른 하나는 보관되어 있었던 서로 다른 역사를 설명했지만 그것이 직접 원인인지 여부는 알 수 없다.

□ 18개월 동안 이 동력 시스템은 우주정거장에서 성공적으로 가동되었다. 배터리의 수명도 설계 값보다 더 길어질 것이 예상된다. 그러나 설계 값 35%와 달리 방전 깊이는 25%로 운전되었다. 이것은 배터리 무게의 75%가 우주정거장에서 유용하게 쓰이지 않고 있음을 뜻한다.

○ 이 배터리를 대치할 에너지 저장 시스템으로 NASA에서는 플라이휠을 고려하고 있다. 복합 탄소섬유의 플라이휠은 가볍고 53,000과 41,500의 rpm 차이가 35% 방전에 해당한다고 한다. 수명도 배터리의 5년에 비해 15년으로 많은 비용이 절약될 것이 기대된다.

저자

Oman, H.

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2003

권(호)

18(5)

잡지명

IEEE Aerosp. Electron. Syst. Mag. (USA)

과학기술
표준분류

에너지

페이지

32~41

분석자

김*설

분석물

• 국제 우주정거장 동력저장 개량 계획.pdf [186,822 byte]

이미지변환중입니다.