우주항공산업과 3D 프린트

 

3D 프린팅은 우리가 만들 수 있는 것과 만들 수 없는 것에 대한 개념을 뒤흔들고 있다.

- 호드 립슨 교수, 컬럼비아 공대 -

 

 

○ 가장 활발히 진행되고 있는 대표적인 분야가 우주산업

 

○ 인공위성 부품에서 발사체 엔진과 국제우주정거장(ISS) 유지·보수에 이르기까지 광범위한 영역에서 이미 3D 프린팅 기술이 사용

- ISS의 수리가 필요할 때 지구에서 부품을 보내면 수백억 달러의 큰 비용과 시간이 소요

- 3D 프린터를 이용해 필요한 부품을 ISS에서 생산한다면 그 비용을 절약

 

○ 최근에는 3D 프린터로 만든 우주 발사체의 첫 발사가 연말에 있을 것이라는 소식

 

○ 미국 항공우주국(NASA)은 한발 더 나아가 대형 3D 프린터와 특수 재료를 사용해 달과 화성 표면에 유인기지를 건설하는 연구를 진행

 

○ 우주인들이 먹을 식량을 3D 프린터로 생산하는 연구 진행

· 이스라엘의 배양육 기업인 알레프팜즈는 2019년 ISS에서 3D 프린터를 이용해 고기 만들었고

· 달이나 화성에 배양육 생산 시설을 지어 우주인의 식량으로 공급하겠다는 '알레프 제로 프로그램' 발표

 

○美 우주 스타트업 ‘아이콘’도 3D 프린터로 달 표면에 유인기지를 건설하는 기술을 개발 중

- 현재 달 표면에 먼지를 콘크리트와 같은 물질로 바꿀 수 있는 기술을 개발 중

- 궁극적으로 달 표면에 우주 방사능과 극한의 온도를 견디는 단층 주택을 약 48시간, 비용은 1만 달러(약 1130만 원) 이하에 건설하는 것이 목표

 

NASA의 3D 프린팅 우주기지 경연대회에서 우승을 한 작품(SEArch+/Apis Cor 팀 제공)

 

 

우리나라도 3D 프린터를 우주산업에 적극 활용

 

○ 한국항공우주연구원(항우연)은 3D 프린터로 생산한 발사체 엔진의 연소시험에 성공

 

○ 이 엔진은 3D 프린터로 제작된 단 4개로 부품을 조립해 만들었고 덕분에 비용도 일반적 로켓 엔진에 3분의 1밖에 들지 않아

 

○ 한국생산기술연구원도 지난달 3D 프린팅 기술을 이용해 기존의 제품보다 공간 효율성은 12% 높고, 부품 무게는 27% 낮은 우주 발사체용 추진제 탱크의 시제품 제작에 성공

 

3D 프린트시장 급성장

 

○ 2018년 13억 5910만 달러(약 1조 5857억 원)였던 항공우주 3D 프린팅 시장은 연평균 22%씩 성장해 2026년에는 67억 4550만 달러(약 7조 6400억 원)에 달할 전망

 

○ 급성장의 가장 큰 이유는 제작의 경제성과 효율성

- 싸게 많이 그리고 빨리 만들 수 있다는 뜻

 

○ 특히 지금처럼 우주산업이 급격하게 확장하는 상황에서 제작의 경제성과 효율성은 기업의 경쟁력 확보에 필수적인 요소

 

대형 3D 프린트로 만든 로켓 추진체 탱크. 렐러티버티 스페이스 제공

 

대표적 우주항공기업은?

 

○ 3D 프린팅의 이러한 장점을 잘 활용한 대표적인 기업 은 美 우주 스타트업 ‘렐러티비티 스페이스’

 

○ ‘스타게이터’로 불리는 자사의 초대형 3D 프린터를 이용해 수십 미터 길이의 우주 발사체를 ‘찍어내는’ 기술을 개발

- 길이 28m의 일회용 소형 로켓 ‘테란 1’과 65m의 중형 재활용 로켓 ‘테란 R’을 개발 중

 

○ 최고경영자인 팀 엘리스는 언론 인터뷰에서 “3D 프린팅 기술로 부품 수를 기존 로켓의 100분의 1로 줄이고 로켓 제작 기간도 60일 이내로 단축하는 것이 목표”라고 밝혀

 

○ 실제로 이 회사의 로켓 엔진은 3D 프린터로 제작된 단 3개의 부품으로 조립해 만들고 있다

- 일반적인 로켓 엔진이 수천 개의 크고 작은 부품들의 결합물인 것을 고려할 때 매우 단순하고 경제적인 구조

 

○ 지난 6월 기술의 시장성을 인정받아 대형 자산운용사 피델리티와 블랙록, 헤지펀드 소로반 캐피털 등으로부터 6억 5천만 달러(7360억 원) 투자금을 유치하는 데 성공

 

○로이터통신은 2015년 창업한 이 업체의 시장 평가액은 42억 달러(4조 7569억 원)에 달한다며 “일론 머스크가 설립한 스페이스X에 이어 두 번째로 가치 있는 민간 우주 기업이 됐다”고 보도

 

 

자료 : 조선일보

 

 

* 참고

http://dongascience.donga.com/news.php?idx=47665

https://www.chosun.com/economy/science/2021/06/16/PKJPHWQDBFGCPMYFRZP5W5GQ6I/

https://www.sciencetimes.co.kr/news/%EC%9A%B0%EC%A3%BC%ED%83%90%EC%82%AC-%EB%A1%9C%EC%BC%93%EC%9D%84-3d-%ED%94%84%EB%A6%B0%ED%84%B0%EB%A1%9C-%EC%B0%8D%EC%96%B4%EB%82%B8%EB%8B%A4/

https://m.news.nate.com/view/20210615n39296

 

 

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