달 탐사 경쟁

(댄 트리) - 세계가 청정 에너지와 첨단 기술, 배출량 감축 압력에 직면한 상황에서, 헬륨-3은 우주의 "금광"으로 여겨진다.

한때 신비로운 땅으로 여겨졌던 달은 이제 수백만 톤의 헬륨-3를 함유하고 있을 것으로 추정되면서 전 세계 의 주목을 받고 있습니다. 헬륨-3는 매우 희귀한 동위 원소로, 미래 에너지와 기술의 전환점을 가져올 것으로 기대됩니다.

지구 밖의 전략적 자원

헬륨-3는 가볍고 방사성이 없는 동위원소로, 수십억 년 동안 태양풍에 의해 달 표면의 미세 먼지에 묻혀 있었습니다. 지구에서는 이 가스가 자연적으로 거의 존재하지 않으며, 제한된 공급량은 핵연료에 저장된 삼중수소의 붕괴를 통해 간접적으로만 얻어집니다. 연간 수천 리터에서 수만 리터에 불과하여 수요에 비해 턱없이 부족합니다.

헬륨-3은 가볍고 방사성이 없는 동위 원소입니다(그림: 게티).

반면, 연구에 따르면 달 표면에는 농도가 낮기는 하지만 최대 수백만 톤의 헬륨-3가 포함되어 있을 수 있다고 합니다.

소량만으로도 한 나라 전체를 오랫동안 가동할 수 있습니다. 기존의 핵융합 반응과 달리 헬륨-3는 장기 방사선을 거의 생성하지 않기 때문에 잠재적인 청정 연료로 여겨집니다.

헬륨-3는 에너지 외에도 양자 컴퓨팅, 의학 , 그리고 보안 분야에서 가치를 지닙니다. 희박 냉각기에서 큐비트를 극저온으로 냉각하여 취약한 양자 상태를 유지하는 데 사용됩니다. 그 외에도 방사선 검출기, MRI 영상 기술, 양자 컴퓨터 냉각 등에 활용됩니다.

달 탐사 경쟁

이러한 잠재력 덕분에 헬륨-3는 전략적 자원으로 자리 잡았습니다. 미국과 중국은 달 탐사 프로그램의 양대 산맥입니다. 러시아, 유럽, 인도를 비롯한 여러 국가도 참여하고 있습니다.

헬륨-3는 엄청난 매장량을 가지고 있음에도 불구하고 개발하기가 매우 어렵습니다(사진: 게티).

각국은 연구 계획을 수립하고, 로봇 탐사선을 파견하고, 채굴 기술을 개발했습니다. 미국은 2015년부터 우주 자원 소유권을 인정하는 법을 제정하고 아르테미스 협정을 추진해 왔습니다.

중국과 러시아는 참여하지 않지만 2030년대에 달에 공동 연구소를 건설하겠다는 의사를 공개적으로 발표했습니다.

주요 기술 기업들도 관심을 표명했습니다. 마이크로소프트와 메이벨 퀀텀은 안정적인 공급이 확보될 경우 장기 계약을 체결할 의향을 밝혔습니다. 미국 에너지부는 2025년 중반 달에서 헬륨-3 3리터를 구매하여 시범 공급망을 구축하기도 했습니다.

엄청난 도전

헬륨-3는 매장량이 풍부함에도 불구하고 추출이 매우 어렵습니다. 달 토양의 헬륨-3 농도는 매우 낮기 때문입니다. 몇 리터를 얻으려면 대형 수영장 크기에 해당하는 토양을 처리해야 합니다. 이 과정은 토양을 굴착하고, 가열하여 헬륨-3을 방출하고, 헬륨-4 및 기타 휘발성 화합물에서 헬륨-3을 분리한 후, 저장하여 지구로 운반하는 과정으로 구성됩니다.

모든 단계에는 잠재적인 장애물이 존재합니다. 초미세 달 먼지는 장비를 마모시키고 정전기를 발생시킬 수 있습니다. 진공 상태와 낮은 중력은 기계 작동 방식에 영향을 미칩니다. 원격 제어는 신호 지연으로 인해 제한됩니다.

여러 스타트업이 새로운 솔루션을 시험하고 있습니다. Interlune은 이동 중에도 토양을 퍼 올리고 가열하여 시간당 수백 톤의 가스를 처리할 수 있는 모바일 장치를 개발했습니다. 하지만 저농도의 가스를 분리하고 안전하게 저장한 후 지구로 다시 운반하는 기술은 아직 완전히 이해되지 않았습니다.

미국 지질조사국 보고서는 헬륨-3가 경제적 , 기술적 관점에서 여전히 "미개발 자원"이라고 지적합니다. 초기 프로젝트가 성공한다면 수익성보다는 전략적 활용에 더 중점을 둘 가능성이 높습니다.

그 답은 향후 10년 동안 기술, 자금, 그리고 국제 외교에 달려 있을 것입니다. 하지만 헬륨-3가 약속하는 보상은 주요 강대국들이 달 탐사 경쟁을 계속할 만큼 충분히 큽니다.

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/cuoc-dua-khai-thac-tren-mat-trang-20250927082225550.htm