재충전이나 교체 없이 수십 년 동안 지속될 수 있는 배터리는 기술 애호가들이 꿈꾸는 대상입니다. 하지만 DARPA의 ‘Rads to Watts’ 프로그램은 새로운 클래스의 방사성 전지 (radiovoltaic devices) 개발을 통해 수십 년 동안 지속되는 타의 추종을 불허하는 휴대용 전력을 가져올 수 있습니다. Morgan State University는 최근 이 기술을 발전시키기 위해 $3.37M DARPA 계약을 수주했으며, Defense One의 보고서에 따르면 곧 등장할 핵폐기물 기반 배터리는 최대 30년 동안 지속되며 차세대 드론에 전력을 공급할 수 있다고 합니다.

Morgan State는 이제 SYMPHONEE (Strontium-Yttrium Multi-junction PIN-based High-Density Output Nano-system for Extreme Environments)라고 명명된 프로젝트에 연구원들을 계속 고용할 수 있는 상당한 금액을 확보했습니다. 방사성 동위원소 전원 (Radioisotope power sources)은 수십 년 동안 연기 감지기나 우주 시스템과 같은 저전력 소모 애플리케이션에서 사용되어 왔습니다. 그러나 Morgan State가 주도하고 Northrop Grumman, PNNL, Project Omega, ARA, Widetronix와 같은 팀원들이 참여하는 이 새로운 이니셔티브는 이 기술을 차세대 수준으로 끌어올리는 것을 목표로 합니다. 구체적으로, 'Rads to Watts' 프로그램의 후원(및 자금 지원) 하에, 이들은 극한 환경을 위한 차세대 방사성 전지 (radiovoltaic) 마이크로 전력 시스템을 구축하는 것을 목표로 하고 있습니다.

제안된 차세대 전지 (power cells)는 핵폐기물에서 추출한 방사성 동위원소, 특히 Strontium-90을 활용합니다. 연구 파트너인 Project Omega는 이미 일부 장치를 제작했으며 DARPA의 프로토타입을 구축할 예정입니다. 우리는 이들이 예를 들어 10년의 배터리 수명을 가진 해상 드론 (sea drones)을 강조하는 홍보 영상을 공개한 것을 확인했습니다. Morgan State 연구진이 조율하며, PNNL 연구소는 핵 물질 및 테스트를 담당하고, Northrop Grumman과 ARA는 AI 기반 모델링을 제공하며, Widetronix는 핵 마이크로 발전기 방사성 전지 (radiovoltaic) 컨버터 아키텍처를 설계할 것입니다.

"우리 팀은 이전에는 달성할 수 없었던 고출력, 장수명 시스템을 개발함으로써 방사성 전지 (radiovoltaic) 기술의 한계를 넓히고 있습니다."라고 이 프로젝트의 기술 리드인 Michael Spencer 교수는 말했습니다. "첨단 소재, 장치 공학, 그리고 핵 과학을 통합함으로써, 우리는 극한 환경을 위한 차세대 지속 가능 전력 시스템 (persistent power systems)의 토대를 마련하고 있습니다."

Project Omega

Project Omega

이러한 연구, 개발 및 제조 역량을 갖춘 강력한 팀이 결집됨에 따라, 방사성 전지 (radiovoltaic) 마이크로 전력 시스템의 전력 밀도 (power density)를 높이기 위한 획기적인 변화가 이루어지기를 기대하고 있습니다. 목표는 우주, 수중, 그리고 분쟁 지역과 같이 원격지이거나 접근이 어려운 환경에서 수십 년 동안 지속적인 자율 작전 (autonomous operations)을 수행할 수 있는 전력을 공급하는 것입니다. Northrop Grumman의 관계자는 "차세대 방어 시스템"을 위해 '지속 가능한 전력원 (persistent power source)'을 사용할 수 있게 될 잠재력을 강조했습니다. Project Omega는 또한 "지속 가능한 수중 보안 시스템"을 개발하는 데에도 관심을 두고 있습니다 – 해상 드론 (sea drones).

오랫동안 매우 바람직하지 않은 폐기물로 간주되어 온 물질들이 결국 전략적 자산 (strategic assets)이 될 수 있다고 상상하는 것은 어느 정도 긍정적인 일입니다.