달 기지는 전력보다 산소가 먼저일까…NASA가 찾는 5가지 기술

NASA가 2026년 9월 8일 달 남극의 장기 유인 탐사를 뒷받침할 기술의 최종 제안 모집을 시작했다. NASA의 공식 발표 가 제시한 대상은 수직형 태양광, 월면토 산소 생산, 방사성동위원소 Stirling 발전, 우주 첨단 제조, 혁신적 나노소재 생산 등 다섯 분야다.

기업·대학·비영리기관이 공개 경쟁에 참여할 수 있고, 국제 파트너는 미국 주도 팀을 통해 참여할 수 있다. 다만 이번 발표는 달 기지 건설 계약이나 기술 선정 결과가 아니라 NextSTEP-3 부록 A의 기술개발 제안 모집이다. NASA가 산소를 전력보다 우선한다고 정한 것도 아니다.

완성된 달 기지가 아니라 기술 격차를 다루는 공모

이번 Lunar Enabling Infrastructure Accelerator(LEIA)는 곧바로 달에 설치할 완제품을 구매하는 절차와 구별된다. NASA는 경쟁 기술에 추가적인 위험 저감과 지상 시험이 필요하며, 대체로 기술성숙도(TRL) 5~6까지 발전시키는 것이 부록 A의 범위라고 설명한다.

NextSTEP-3 공식 안내 는 초기 연구와 구성품·시스템 개발을 맡는 부록 A를, TRL 6 이상의 시스템 통합과 달 표면 시연을 겨냥한 부록 B와 구분한다. 따라서 부록 A에 선정된 기술이 자동으로 달 비행이나 표면 배치 단계로 넘어가는 것은 아니다.

공모에서 나올 기술 자료와 시연 결과는 향후 NASA의 획득 전략에 활용될 수 있다. 아직은 후보들이 정해진 성능을 입증하고 기술 위험을 낮추는 단계이며, 실제 달 임무로 이어지려면 별도의 통합·시연 결정이 뒤따라야 한다.

수직형 태양광과 산소 생산은 어느 쪽도 홀로 작동하지 않는다

첫 번째 분야인 수직형 태양광은 발전판만 높이 세우는 기술이 아니다. 공모 범위에는 안정적인 발전과 전력 관리·분배, 에너지 저장이 함께 들어간다. 달 남극의 탐사 장비와 자원 처리 설비를 운용하려면 생산한 전기를 필요한 장소와 시간에 공급하는 체계가 필요하기 때문이다.

두 번째 분야는 달 표면의 암석과 먼지, 즉 월면토에 분자 형태로 결합된 산소를 추출하는 현지자원활용(ISRU) 기술이다. 이 산소는 호흡용이라는 한 가지 용도로 한정해 설명할 수 없다. 공모가 먼저 요구하는 것은 사용 가능한 산소를 실제로 분리하고 생산하는 능력의 성숙과 입증이다.

그래서 제목의 질문에 대한 답은 ‘산소가 먼저’도 ‘전력이 먼저’도 아니다. 산소 추출 공정은 전력에 의존하고, 발전·저장 설비 역시 장기 운용을 위한 정비와 물자 공급이 필요하다. 두 분야를 하나의 달 표면 체계로 보면 전력은 자원 생산을 움직이는 입력이고, 현지 생산은 지구에서 실어 나를 물자의 일부를 줄일 잠재력을 갖는다.

현재 공개된 발표만으로는 산소 생산량, 설비 질량, 소비전력이나 배치 일정처럼 후보 기술을 직접 비교할 수 있는 수치가 확인되지 않는다. 특정 산소 생산법이 NASA의 표준으로 채택됐거나 전력보다 앞선 단계라고 판단할 근거도 아직 없다.

태양광의 빈틈을 겨냥한 Stirling 발전

세 번째 분야인 방사성동위원소 Stirling 발전기는 태양광 이용이 어려운 조건에서 우주 시스템에 전력을 공급하는 선택지다. 방사성동위원소의 열을 Stirling 변환 장치로 전기로 바꾸는 방식은 햇빛이 거의 없고 먼지가 많거나 멀리 떨어진 장소를 공모의 운용 대상으로 삼는다.

이 기술이 수직형 태양광과 함께 포함됐다는 사실은 달 표면 전력을 하나의 발전원만으로 해결하지 않겠다는 방향을 보여준다. 태양광 분야는 발전·분배·저장을 묶어 다루고, Stirling 발전 분야는 태양 조건이 불리한 곳에서도 장비를 가동할 가능성을 넓힌다.

다만 두 전력원의 역할과 배치 비율은 이번 모집에서 결정되지 않았다. 제안된 기술은 성능뿐 아니라 안전성, 다른 표면 설비와의 통합 가능성도 후속 개발과 시험에서 입증해야 한다. 자원 처리 공정의 연속 운용에 어떤 전력 구성이 적합한지도 그런 자료가 나온 뒤 비교할 수 있다.

현지 제조와 나노소재가 지구발 보급을 줄이는 방식

네 번째 분야인 우주 첨단 제조는 달에서 필요한 도구와 재료를 생산해 지구발 재보급 의존도를 낮추고 임무의 유연성과 회복력을 높이는 데 직접 초점을 맞춘다. 모든 교체품을 지구에서 보내야 한다면 발사 일정과 운송 능력이 달 표면 작업의 속도와 복구 시간을 제한한다.

다섯 번째 분야는 달 탐사에 활용할 수 있는 혁신적 나노소재의 상업적 공급 가능성과 품질을 발전시키는 과제다. NASA는 특정 소재나 제조법을 선정하지 않았으며, 달에서 즉시 나노소재를 대량생산한다는 계획도 이번 발표에 담지 않았다. 지금 단계에서는 극한 환경과 질량·성능 제약에 대응할 소재 기술을 성숙시키는 공모 분야로 보는 것이 정확하다.

제조와 소재는 전력·산소 기술 뒤에 붙은 부차적 항목이 아니다. 현지 자원을 실제 부품이나 소모품으로 바꾸려면 제조 공정과 안정적인 전력이 필요하고, 내구성 있는 소재는 발전 설비와 자원 처리 장치의 수명에 영향을 줄 수 있다. 이는 다섯 기술이 하나의 공급망을 자동으로 완성한다는 뜻이 아니라, 장기 체류 체계의 서로 다른 취약점을 메운다는 의미다.

10월 8일까지 제안 접수…선정 결과는 아직 없다

공고는 6월의 초안 의견수렴을 거쳐 최종 제안 모집으로 전환됐다. 독립적인 조달정보 서비스인 SAM Directory의 공고 기록 은 공고번호 80GRC026R0008이 9월 8일 최종 공고로 게시돼 활성 상태이며 제안 마감일은 2026년 10월 8일이라고 표시한다.

참여를 검토하는 기관은 최종 공고문과 첨부 문서에서 분야별 목표, 자격과 제출 조건을 확인해야 한다. 초안이나 질의응답과 최종 공고가 다를 때에는 최종 공고와 이후 수정본이 우선한다. 별도의 Industry Day는 열리지 않으며, 국제 구성원이 포함된 팀에는 관련 참여 계획과 자격 문서도 마련돼 있다.

현재 확인된 것은 NASA가 다섯 분야의 제안을 받아 기술 위험을 낮추고 성능 자료를 확보하려 한다는 사실까지다. 계약을 받을 팀과 분야별 선정 건수, 계약 규모, 지상 시험 목표, 실제 달 표면 시연 일정은 아직 결과로 발표되지 않았다. 다음 판단 기준은 제안 접수 이후 공개될 선정 결과와 계약별 성능 목표다.