NASA는 우주항공 분야를 상징하는 조직이죠 NASA는 최근 3D 프린터를 이용한 인공위성 제작에 적극 나서고 있습니다. 그 이유가 뭘까요? 복잡한 인공위성 부품을 쉽고, 빠르고, 저렴하게 제작하기 위해서입니다. 이를 위해 NASA는 우주환경이 요구하는 조건을 충족시키는 재료의 중요성을 일찍이 알고 스트라타시스와 협력해 왔습니다. 그 결과, 스트라타시스는 ANTERO 840CN03 등의 재료를 시장에 내놓을 수 있었습니다. 관련 히스토리와 우주항공 분야에서 사용 가능한 재료들의 등장이 갖는 의미를 간략히 살펴봤습니다.혹시 Cube Sat 챌린지 아세요?먼저 우주 항공 분야에서 3D 프린터 활용에 관한 대회를 하나 소개하겠습니다. Cube Sat 챌린지라는 대회입니다 스트라타시스, 그랩캐드, 메이커 봇이 후원하는 행사로 수년 전부터 계속되고 있습니다. 이 대회는 10cm X 10cm X 10cm의 작은 위성을 만드는 거예요. 네, 그냥 만드는 것이 아니라 3D 프린터를 풀로 활용하여 소형 위성을 만드는 것이 미션입니다. 본 대회를 목표로 하는 것은, 3D 프린터를 이용해 인공위성 제작에 필요한 부품의 수를 줄이는 한편, 적층 제조 기반의 설계와 부품 출력으로 제작을 간소화하는 것의 가능성을 현실화하는 것입니다. 몇 년 동안 이 대회를 하면서 반짝이는 아이디어를 많이 냈어요. 하지만 모든 파트의 제작을 3D로 출력하는 데는 한계가 있었습니다. 이러한 한계가 실제로 우주항공산업 분야에서 급속히 사라지고 있습니다. 불과 몇 년 만에요. 격세지감을 느낄 수 있을 정도죠.
NASA가 스트라타시스를 찾은 이유는?스트라타시스는 우주 항공 산업에서 사용할 수 있는 재료 개발을 주도적으로 해왔습니다. 업계 요구에 맞는 강도, 내열성 등의 특성을 갖춘 재료 개발에 매진하면서 ULTEM9085, 1010 resins 등을 선보여 왔습니다. 더불어 인공위성 부품 제작 기준을 충족하는 ANTERO 840CN03 등도 개발하고 있습니다. 이 재료는 열가소성 수지로 된 PEKK(Polyetherketone ketone)를 바탕으로 강도, 내열성, 정전기의 소산 등 우주 환경에 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 이 재료는 NASA Goddard Spaceflight Center에서 스트라타시스에 우주항공 분야에서 사용할 수 있는 재료에 대해 문의하면서 개발되었습니다. 현재 이 재료는 NASA에서 활발하게 사용되고 있습니다. 첫 번째 사례는 NASA의 지구관측위성 ICESAT-2의 케이블 라우팅 브래킷 부품 제작이었습니다.
두 번째 활용은 더 적극적이었지만 NASA는 오리온 위성의 해치 커버를 3D 프린터로 제작했습니다. 이처럼 NASA의 품질인증 기준을 획득한 3D 프린터 재료 등장의 의미는 매우 큽니다. 산업용 FDM 3D 프린터를 이용할 수 있는 범위가 확대될 것임을 예고하는 것입니다. 가까운 예시로, 조금 전에 소개한 CubSet 챌린지에 응모한 팀의 경우 위성 프레임 출력까지 가능합니다. 우주항공 분야를 국가 측면에서 전략 산업으로 육성하고 있는 대한민국도 3D 프린터를 이용한 혁신 관련 중요 사례가 하루빨리 나왔으면 합니다.
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