"전선도 배터리도 없다"…레이저로 로봇에 24시간 전력 공급

호주 아퀼라, 최대 전력량·최장시간 연속 전력 공급 기록 세워

호주 스타트업 아퀼라(Aquila)가 레이저를 이용해 이동식 창고 로봇에 24시간 동안 무선으로 전력을 공급하는 데 성공해 주목받고 있다.

IT매체 BGR은 최근 아퀼라가 레이저 기반 무선 전력 전송 기술을 활용해 두 가지 기록을 경신했다고 보도했다. 회사는 링크드인 게시물을 통해 이번 시연에서 레이저로 전송된 역대 최대 전력량인 4kWh와 24시간 연속 전력 공급 기록을 동시에 달성했다고 밝혔다.

호주 스타트업 아퀼라가 레이저를 이용해 이동식 창고 로봇에 24시간 동안 무선으로 전력을 공급하는 데 성공했다. (사진=아퀼라)

이번 실험에서는 추적 플랫폼에 장착된 레이저가 이동 중인 목표물의 수신기를 실시간으로 추적하며 지속적으로 에너지를 전달하는 기술을 사용했다. 수신기는 레이저 빛을 전기로 변환해 장비를 구동한다.

2025년 일본 미쓰비시중공업은 1kW급 레이저 빔을 태양전지에 조사해 152W의 전력을 생산하는 실험에 성공한 바 있다. 아퀼라는 이를 한 단계 발전시켜 이동하는 수신기에 레이저를 정확히 조준하면서 약 167W의 전력을 24시간 동안 지속적으로 공급하는 데 성공했다.

이 기술의 핵심은 끊임없이 움직이는 목표물을 실시간으로 추적하면서 레이저 빔을 정확하게 유지할 수 있다는 점이다. 전문가들은 이러한 기술이 향후 드론과 로봇, 우주 탐사 분야에서 새로운 가능성을 열어줄 것으로 보고 있다.

드론 비행시간 사실상 무제한 시대 올까

레이저 기반 무선 전력 전송 기술은 군사 분야에서도 빠르게 발전하고 있다. 미국 중부사령부(CENTCOM)가 일부 자금을 지원하는 PTROL-UAS 프로그램은 무인항공기(UAV)에 레이저로 전력을 공급하는 기술 개발을 추진 중이다. 

2025년 파워라이트 테크놀로지스는 해당 기술을 활용해 사실상 무제한 비행 시간을 구현하는 것을 목표로 하고 있다고 밝혔다. 이 시스템은 고정밀 광학 추적 기술을 이용해 레이저 빔을 드론에 장착된 수신기에 집중시키는 방식으로 작동하며, 최대 약 1.5㎞ 거리에서도 전력 공급이 가능하도록 설계되고 있다.

사진=파워라이트 테크놀로지스

미국 국방고등연구계획국(DARPA)도 최근 POWER 프로그램 시험을 통해 약 8.9㎞ 떨어진 목표물에 800W 전력을 전송하는 데 성공했다. 이는 현재까지 레이저 기반 무선 전력 전송 기술 가운데 가장 긴 거리 기록 중 하나로 평가된다.

DARPA는 이 기술이 전장이나 재난 지역 등 전력 공급 인프라가 부족한 환경에서 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

무선 전력 전송 기술 경쟁은 미국에만 국한되지 않는다. 중국 역시 마이크로파를 이용해 드론에 전력을 공급하는 기술을 연구 중인 것으로 알려졌다.

NASA, 달 기지에 레이저로 전력 공급 추진

미국 항공우주국(NASA)도 레이저 기반 전력 전송 기술에 큰 관심을 보이고 있다.

NASA는 안정적인 전력 확보가 달 기지 건설계획의 핵심 과제로 보고 있다. 달에서는 햇빛이 비치는 동안에만 태양광 패널이 작동하기 때문이다. 따라서 달에서는 약 14일 동안 이어지는 긴 밤 동안엔 전력 생산이 어려운 상황이다. 

NASA는 2021년 보고서를 통해 수백 대의 지상 기반 레이저 망원경이 위상을 맞춘 레이저 빔을 달 기지의 태양전지에 조사해 약 5kW 전력을 생산하는 방안을 검토하고 있다고 밝혔다.

현재 NASA는 방사성 동위원소를 활용한 전력 생산 기술도 병행 개발하고 있지만, 레이저 기반 전력 전송 기술 역시 유력한 대안으로 평가받고 있다. 특히 중앙 발전 설비와 함께 달 표면 곳곳에 분산된 탐사 장비와 작업 시설에 전력을 공급해야 하는 만큼, 무선 전력 전송 기술은 향후 달 기지 운영의 핵심 인프라가 될 가능성이 크다.

전문가들은 레이저 기반 전력 전송 기술이 상용화될 경우 무거운 배터리나 전력 케이블을 우주로 운반할 필요가 줄어들어 발사 비용과 로켓 적재 중량을 크게 낮출 수 있을 것으로 전망하고 있다.