중력이 거의 없는 우주 공간에서 3D 프린터로 금속을 뽑아내는 실험이 성공했다. 위성이나 우주선, 망원경의 부품을 우주에서 직접 공급하게 될 가능성에 많은 관심이 모였다.
중국과학원 SPACE(CAS SPACE)는 30일 공식 채널을 통해 산하 역학연구소가 개발한 회수형 페이로드 내에서 미소중력 3D 프린터의 금속 재료 사출 실험이 성공했다고 발표했다.
역학연구소는 주취안위성발사센터에서 탄도비행형 우주선 리홍(Lihong)-1호를 발사해 이번 실험을 실시했다. 이달 12일 하늘로 날아오른 리홍-1호는 지구 해수면에서 100㎞ 상공, 즉 카르만 라인을 넘어 약 120㎞ 고도에 이른 후 캡슐을 사출했다. 여기에는 미소중력 환경에서 적층조형을 테스트할 3D 프린터가 장착됐다.
미소중력 하의 3D 프린팅 기술을 시험하기 위해 발사된 리홍-1호 「사진=CAS SPACE」
약 300초간 유지된 미소중력 상황에서 역학연구소는 안정적인 재료 공급과 성형, 사출 등 모든 공정이 제대로 이뤄지는지 주목했다. 준비된 3D 프린터는 레이저를 이용한 일반적인 모델로 실험을 위해 크기만 줄였다.
캡슐은 지구 대기권에 재돌입한 뒤 정해진 고도에서 낙하산을 전개하고 안전하게 회수됐다. 연구팀은 용융풀의 동적 특성부터 응고 거동, 우주에서 프린트된 부품의 정밀도와 기계적 특성 등을 면밀하게 분석했다.
우주선이나 우주정거장 고장 시 비행사들이 선외작업을 통해 부품을 교환한다. 이때 부품을 지구가 아닌 우주에서 뽑아낼 수 있다면 우주개발 양상이 달라지게 된다. 「사진=pixabay」
CAS SPACE는 우주에서 금속 적층조형 기술이 실현된 데 의미를 부여했다. 지상에서 연구한 내용이 우주에서 공학적으로 검증되면서 앞으로 이뤄질 우주개발 양상이 달라질 가능성을 제기했다.
역학연구소 관계자는 “우주에서 금속 3D 프린트 기술이 가능하다면 망가진 우주선이나 망원경의 부품을 궤도상에서 신속하게 제조·수리할 수 있다”며 “시간과 비용이 많이 드는 지상 보급의 의존도를 대폭 낮추면 심우주 탐사나 우주정거장 운용의 안정화가 가능하다”고 기대했다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
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