새로운 형태의 핵 발전 '삼중수소 베타볼타 전지' Tritium Betavoltaic Cells Aim to Support Future Lunar Bases

Tritium Betavoltaic Cells Aim to Support Future Lunar Bases 

Testing aboard an orbiting CubeSat is a first for the technology

https://spectrum.ieee.org/tritium-nuclear-battery?itm_source=homepage&itm_medium=hero&itm_campaign=hero-2026-08-11&itm_content=hero1

삼중수소 베타볼타 전지는 미래 달 기지 지원을 목표로 한다 

궤도를 도는 큐브샛에 탑재하여 테스트하는 것은 해당 기술로서는 최초입니다

우주에서 최초로 시험 중인 새로운 형태의 핵 발전 방식은 달 표면에서의 장기적인 전력 생산 , 나아가 인간 거주의 길을 열어줄 수 있습니다. 이러한 핵 "배터리"는 길고 혹독하게 추운 달의 밤을 무리 없이 견딜 수 있습니다.

7월 7일, 한 변의 길이가 불과 10cm(약 4인치)에 불과한 1U 큐브샛이 스페이스X의 트랜스포터 17호 에 실려 우주로 발사되었습니다 . 베타 볼타익 궤도 고신뢰성(Betavoltaic Orbital High-Reliability)의 약자인 BOHR 이라는 이름의 이 위성은 방사성 수소 동위 원소인 삼중수소 를 기반으로 하는 새로운 핵 전지를 개척하는 플로리다 소재 기업인 시티랩스(City Labs) 에서 개발했습니다 .

큐브샛의 측면에 있는 태양광 패널 에서 전력을 공급받는 반면 , 큐브 내부에 쌓인 4개의 전자 기판에 장착된 48개의 삼중수소 배터리는 현재 위성의 상태를 모니터링하는 센서 탑재체에 전력을 공급하고 있습니다.

가장 흔한 수소 동위원소인 프로튬은 중성자 가 없지만 , 트리튬은 핵에 양성자 1개 외에 중성자 2개를 가지고 있습니다. 불안정한 트리튬 핵이 붕괴하면서 고에너지 전자, 즉 베타 방사선을 방출합니다 . 배터리 내부에서 이 베타 입자는 태양광 패널과 유사한 반도체 샌드위치 구조 에 부딪힙니다 . 두 개의 실리콘 층이 이 입자를 흡수하면서 전기장을 생성합니다 .

큐브샛 내부에는 각각 약 100나노와트(0.1마이크로와트)의 전력을 공급하는 초소형 삼중수소 핵전지 48개가 탑재되어 있습니다. (시티랩스)

시티랩스의 CEO인 피터 카바우는 "이것은 태양 전지와 비슷하지만, 광자가 아닌 베타 방사선을 이용하도록 특별히 설계되었습니다."라고 말합니다 .

삼중수소 기반 배터리 는 기존의 핵전지 기술에 비해 몇 가지 장점을 제공하는 비교적 새로운 기술입니다. 예를 들어, 화성 탐사선 과 심우주 탐사 장비 에 사용되는 핵전지에 사용되는 플루토늄과 는 달리, 삼중수소는 상대적으로 위험도가 낮은 방사성 동위원소로 여겨집니다. 삼중수소가 방출하는 베타선은 플루토늄 붕괴 시 발생하는 알파선 보다 이온화 능력이 약 하지만, 공기 중에서 더 멀리(수 센티미터가 아닌 수 미터) 이동합니다. 또한, 삼중수소는 플루토늄보다 생산이 용이합니다. 플루토늄은 원자로 에서 우라늄 에 방사선을 조사하는 복잡하고 비용이 많이 드는 공정을 거쳐야 생산할 수 있습니다 .

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