인류는 항상 우주 탐험을 위해 노력해 왔으며 이를 위해 다양한 기술을 사용해 왔으며 그중에는 3D 프린팅 기술이 있습니다. 불과 수십 년 전이지만, 우주에서의 3D 프린팅 사용이 점점 더 대중화되고 있습니다. 3D 프린팅은 로켓, 위성 및 기타 장치를 만드는 데 사용됩니다.
로켓, 위성 제작에 사용되는 3D 프린팅
3D 프린팅을 사용하면 복잡한 구조의 부품을 제조할 수 있어 1) 토폴로지 최적화를 완벽하게 지원하고 2) 여러 부품을 전체로 통합하여 궁극적으로 부품 경량화를 실현할 수 있다는 두 가지 이점을 얻을 수 있습니다. 또한, 3D 프린팅은 소량의 부품을 생산하는 데 사용될 때 비용상의 이점이 있습니다. 따라서 항공 분야에서는 많은 기관과 기업에서 3D 프린팅 기술을 활용하여 로켓과 위성용 부품을 생산하고 있습니다.
예를 들어, 작년 Airbus는 두 개의 Eurostar Neo 위성과 MIT 나노위성을 위한 무선 주파수(RF) 부품을 3D 프린팅했습니다.
Astrobotic의 Griffin Mission One(GM1) 팀은 Agile Space Industries와 제휴하여 그리핀 달 착륙선용 추진기를 3D 프린팅했습니다.
스페인 회사 Pangea는 기존 엔진보다 15% 더 효율적인 3D 프린팅 로켓 엔진을 설계했습니다.
NASA는 RAMPT(신속 분석 및 제조 추진 기술) 프로그램을 통해 미래 로켓도 설계하고 있습니다. 또한 로켓 회사인 SpaceX와 Relativity Space는 모두 3D 프린팅 기술을 사용하여 로켓 부품을 만들고 있습니다.
우주 정거장 3D 프린팅
현재 인류의 기술로 물질을 우주로 보내는 능력은 여전히 상대적으로 제한적입니다. 주로 두 가지 측면에서 하나는 높은 비용이고 다른 하나는 제한된 부하입니다. 이에 따라 연구자들은 우주 정거장의 다양한 부품을 3D 프린팅할 수 있는 가능성을 연구하기 시작했습니다. 예를 들어, Incus와 유럽 우주국(ESA)은 파트너십을 맺고 Incus의 리소그래피 기반 금속 제조 공정을 테스트하여 고철이나 기존 표면 재료를 사용하여 달 기지의 부품을 만드는 데 사용할 수 있는지 확인했습니다. 국제우주정거장에서도 현재 바이오프린팅 기술이 미래에 활용될 수 있을지 알아보기 위한 실험을 진행하고 있다.
달, 화성 기지
공상과학 영화에서 다른 행성에 기지를 건설하는 것은 매우 쉬운 일입니다. 하지만 오늘날 인간에게는 달과 화성에 기지를 건설하는 것이 여전히 매우 어렵습니다. 건축 자재를 달이나 화성으로 운반하는 것은 매우 어렵습니다. 그래서 연구진은 3D 프린팅 기술을 기반으로 재료를 배치해 달이나 화성에 기지를 건설하는 것을 다시 3D 프린팅으로 생각했다. 달에서 인프라를 인쇄할 수 있는 미래의 풀 사이즈 적층 건설 시스템의 프로토타입을 테스트하고 개발하는 것을 목표로 하는 ICON의 프로젝트 올림푸스(Project Olympus)를 시작으로 지금까지 그러한 프로젝트가 많이 있었습니다. Redwire도 비슷한 아이디어를 가지고 있습니다. Redwire의 풍화층 프린팅(RRP) 연구에서 나온 물품을 국제 우주 정거장에 보내 달의 풍화층, 느슨한 암석 및 토양을 3D 프린팅하여 주문형 서식지와 다른 행성에 달을 만드는 것이 가능한지 확인했습니다. NASA Centennial Challenge의 3D Printed Habitat Challenge, Luyten 및 ESA 프로그램에서 우승한 AI SpaceFactory의 Marsha Design을 포함하여 더 많은 제품이 있습니다.
3D 프린팅 의류
우주에서의 3D 프린팅의 또 다른 응용은 우주 임무에 필요한 옷을 만드는 것입니다. spaceX 3D 프린팅 우주복과 헬멧은 데스크탑 3D 프린터로 쉽게 복제할 수 있습니다. 각 헬멧에는 바이저, 밸브, 잠금 장치 및 마이크가 있으며 슈트는 우주 여행 요구 사항을 충족합니다. 헬멧을 인쇄하는 데 사용되는 FDM 방법은 PEKK와 같은 다양한 고급 소재를 제공하므로 이 의류를 만드는 데 사용되었습니다.
