Zeno Power는 방사성 동위원소 개발을 위해 3천만 달러를 확보했습니다.

워싱턴 — Zeno Power Systems는 2025년까지 미 공군을 위한 방사성 동위원소 구동 위성을 제작하기 위한 3천만 달러 규모의 계약을 체결했습니다.

4년 계약은 정부 자금 1,500만 달러와 민간 투자자의 1,500만 달러를 일치시키는 "전략적 자금 조달 증가" 계약이라고 회사의 공동 창업자이자 CEO인 타일러 번스타인(Tyler Bernstein)은 SpaceNews에 말했습니다.

2018년 설립된 스타트업 제노는 핵물질이 붕괴하면서 발생하는 열을 직접 전기로 변환하는 원자력 에너지 기술의 일종인 방사성동위원소발전시스템(RPS)을 개발하고 있다.

Bernstein은 회사가 기술에 더 쉽게 접근할 수 있도록 하기 위해 소형 위성을 위한 RPS 개념을 설계했다고 말했습니다. NASA는 수십 년 동안 RPS를 사용해 심우주 탐사선에 전력을 공급했지만 비용과 높은 규제 장애물로 인해 이 기술은 상용화되지 않았습니다.

Zeno의 RPS는 더 작고 더 낮은 재료를 사용합니다. 번스타인은 이 시스템이 규제 장애물을 제거하고 핵 추진 우주 임무에 대한 미국 정부의 보다 간소화된 검토 프로세스를 활용하여 2025년 발사 승인을 받을 것으로 기대하고 있습니다.

이 회사는 2019년에 공군 연구소에 RPS 아이디어를 제안하고 여러 중소기업 혁신 연구 계약을 체결했습니다. STRATFI 협정은 2022년 8월에 체결되었습니다.

Bernstein은 STRATFI 거래가 군용 우주선에 전력을 공급하는 실행 가능한 기술로서 RPS의 "핵심 검증"이라고 불렀습니다. 이 프로젝트의 지분을 조달하기 위해 회사는 작년에 모금된 시리즈 A 벤처 캐피탈 2천만 달러에서 자금을 조달할 예정입니다.

군은 연료 부족에 대한 걱정 없이 기동할 수 있는 위성을 원한다고 번스타인은 말했습니다. RPS는 그 목표를 뒷받침할 것입니다.

AFRL의 미 우주군 프로젝트 관리자인 Thomas Nix 중령은 이 기술이 "서로 다른 궤도 사이에서 지속적인 기동성을 가능하게 하여 국방부의 새로운 능력을 열어줄 것"이라고 말했습니다.

위성은 한 번에 몇 년 동안 "항상 켜져 있는" 전력을 갖게 될 것이라고 Nix는 말했습니다.

RPS 작동 방식

Bernstein은 RPS를 핵분열 원자로에 의존하는 원자력 전기 추진 장치와 혼동해서는 안 된다고 경고했습니다.

"우리는 핵분열 원자로가 아닙니다. 우리는 방사성 동위원소 공급원입니다."라고 그는 말했습니다.

RPS는 방사성 동위원소의 붕괴로 발생하는 열을 사용하여 전기를 생산하는 핵 배터리와 더 유사합니다.

Bernstein은 "상자 안에는 정말 뜨거운 돌이 들어있습니다."라고 말했습니다.

방사성 동위원소는 수십 년에 걸쳐 붕괴되어 열을 생성합니다. Zeno는 열전 발전기라는 고체 장치를 사용하여 그 열을 포착하여 전기로 변환하는 방법을 개발했습니다. 우주의 뜨거운 내부와 차가운 진공 사이의 온도 차이가 전기를 생성합니다.

신발 상자 크기의 작은 장치는 수십 년 동안 전기를 생산한다고 Bernstein은 말했습니다.

Zeno 시스템의 주요 특징은 플루토늄에 의존하지 않는다는 것입니다.

NASA의 행성 임무에서는 공급이 부족하고 상업적으로 이용 가능하지 않은 플루토늄 238 동위원소를 연료로 하는 RPS를 사용합니다. 에너지부는 주요 NASA 임무를 지원하기에 충분한 양의 플루토늄 238만을 생산합니다.

과거 공군은 동위원소인 스트론튬-90을 동력원으로 사용해왔지만 질량이 크고 효율이 낮아 활용이 제한됐다.

Zeno의 RPS는 더 가벼운 열원을 생성하는 새로운 디자인의 스트론튬 동위원소를 사용합니다. Bernstein은 회사가 미래에 다른 동위원소의 사용을 모색하고 있다고 말했습니다.

Zeno의 RPS 열원에 대한 첫 번째 시연은 올 여름 에너지부 연구실에서 열릴 예정입니다.

규제 장애물

소형 핵 배터리로 구동되는 위성 배치는 일반적으로 엄청난 규제 장애물에 직면하게 되지만, 우주 핵 시스템에 대한 발사 승인 프로세스를 정밀 검사한 트럼프 행정부의 2019년 행정 명령으로 승인 프로세스가 더 쉬워졌습니다.

정책이 변경되기 전에는 구성과 크기에 관계없이 원자력 시스템을 갖춘 우주선의 발사를 승인하는 프로세스가 단 하나뿐이었습니다.