3D 프린터로 만드는 우주선

3D 프린터가 세상에 나온 이래 정말 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 기존에는 대량 생산을 해야만 만들 수 있었던 정밀한 부품도 개인 누구나 간단하게 집에서 출력하여 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 예전에는 부서지거나 망가지면 제품 전체를 다시 쓸 수 없덨던 전자 부품이나 프라모델 같은 장난감의 파츠들도 이제 그 부품의 사양만 정확하게 알고 있다면 언제든지 출력해서 다시 사용할 수 있는 세상이 되었습니다.

누군가는 또 생각을 했겠죠. 회당 발사 비용이 수백억에서 수천억에 이르는 우주 비행선을 프린터로 출력해서 사용할 수 있지 않을까.

우주산업에는 천문학적인 비용이 들어갑니다. 

1. 3D 프린터로 출력하는 우주선

3D 프린터로 우주선을 출력하는 것은 기술적으로 충분히 가능합니다. 처음 이런 보도가 나온것은 2년 전입니다. 

https://www.youtube.com/watch?v=XQLB8v5vnkA 

3D프린터로 제작하는 우주선- 2달이면 제작 가능하다고 보도하고 있다.

첫 시험 비행을 앞두고 있다는 보도도 나오고 있습니다. 그동안 실제로 발사가 가능하다. 불가능하다 등 세간의 관심이 집중되다가 실제로 시험 비행 일정은 나오지 않아 불가능하다는 전망도 있었는데 결국 시험 비행은 진행될 모양입니다. 

https://www.aljazeera.com/news/2023/3/8/worlds-first-3d-printed-rocket-terran-1-set-for-debut-launch

Debut launch of world’s first 3D-printed rocket called off

2. 3D printable spaceship

3D printable spaceship(3D 출력이 가능한 우주선)은 더이상 SF영화에서 나오는 개념이 아닙니다. 3D 프린터는 중요한 공간 기술인데, 이미 건축 분야에서는 자리 잡았습니다. 작은 벽면의 제작을 넘어, 협소주택, 단독주택은 이제 공장에서 단 몇 주만에 제작이 가능합니다. 이제는 고층 빌딩을 3D 출력하는 것을 기술 검토하고 있습니다. 3D 프린터는 3차원 모델을 기반으로 개체를 만듭니다. 적합한 소재를 사용하여 인쇄됩니다. 우주선과 로켓에는 많은 부품과 자재가 필요합니다. 3D 프린터를 사용하여 필요한 모든 부품을 인쇄할 수 있습니다. 예를 들어, 우주선의 발사탑, 기어 시스템, 추진 시스템 및 전자 장치와 같은 것들을 인쇄할 수 있습니다. 그러나 우주선이나 로켓을 만드는 데 사용되는 소재는 매우 중요합니다. 아직까지는 3D 프린터로 인쇄할 수 있는 소재가 제한적입니다. 또한, 우주 환경에서 사용할 수 있으려면 일차적으로 강한 내구성을 가진 소재여야 합니다. 지금까지 우주선은 이런 내구성을 지구상에서 시험하는 것이 불가능하기 때문에 시험발사를 통해 이런 내구성을 정식발사 전에 사전 검증합니다. 예를 들어, NASA는 3D 프린터를 사용하여 태양 전지판, 열 차폐 패널, 구조 부품, 악기 패널 등을 인쇄하는 기술을 개발했습니다.

 

3. 정교한 3D 출력을 위한 고려사항들

 

정교하게 3D 출력을 하기 위해서는 여러가지 고려사항들이 있습니다. 우주에서는 아주 작은 오차만으로 큰 재앙을 초래할 수 있습니다. 우주선 발사과정에서 발생한 많은 사고는 대부분 단지 몇 나노미터의 오류로 인해 발생했습니다. 그 오류로 여러 고출력 점화장치로 이송되는 연료의 분사량에 오류가 발생하여 부품에 금이가 폭발했습니다. 따라서 정교한 3D 출력을 위해서는 지금까지의 3D 프린터에서 가능했던 해상력을 뛰어넘는 새로운 차원의 출력이 필요합니다. 이를 뒷받침하는 고성능의 하드웨어와 새롭게 설계된 소프트웨어가 필요할 것입니다. 

하지만, 그럼에도 불구하고 우주선과 로켓은 매우 복잡한 구조물입니다. 이들을 만드는 데 3D 프린터만으로는 충분하지 않을 수 있습니다. 따라서 이러한 기술은 전통적인 제조 방법과 결합하여 사용될 필요가 있습니다. 더 나아가, 우주 기술 분야에서 3D 프린팅 기술은 계속해서 발전하고 있습니다. 요약하자면, 3D 프린터를 사용하여 우주선이나 로켓을 만들 수 있다는 것은 확실합니다. 이러한 기술은 우주 기술 분야에서 매우 중요합니다. 하지만, 이 기술을 개발하고 보완하는 것은 계속되어야 하며, 전통적인 제조 방법과 결합하여 사용될 필요가 있습니다. 예를 들어, NASA는 우주복과 같은 복잡한 구조물을 만드는 데 3D 프린팅 기술을 사용하고 있습니다. 이는 전통적인 제조 방법보다 더 빠르고 정확한 부품을 만들 수 있기 때문입니다. 또한, 3D 프린팅 기술은 우주 기술 분야에서 더 많은 가능성을 열어줄 수 있습니다. 예를 들어, 우주에서 인쇄된 건물과 생활 용품, 그리고 기타 장비들을 만들어내는 것이 가능할 수 있습니다. 이러한 기술은 우주 기지를 구축하고 우주여행을 보다 쉽게 만들 수 있게 될 것입니다.

하지만, 이러한 기술은 아직 실험적인 단계에 있습니다. 또한, 3D 프린터로 만든 우주선이나 로켓이 실제로 우주에서 작동하는 것이 가능한지에 대한 더 많은 연구와 실험이 필요합니다. 또한, 우주 기술 분야에서는 안전과 신뢰성이 매우 중요합니다. 따라서, 3D 프린팅 기술이 사용되는 모든 우주 기술은 매우 엄격한 검증 과정을 거쳐야 할 것입니다.

결론적으로, 3D 프린터를 사용하여 우주선이나 로켓을 만들 수 있다는 것은 매우 흥미로운 주제입니다. 이러한 기술은 우주 기술 분야에서 더 많은 가능성을 열어줄 수 있습니다. 그러나, 이러한 기술이 발전하려면 많은 연구와 개발이 필요합니다. 우주에서 작동할 수 있는 안전하고 신뢰성 높은 기술이 개발되면, 우주 탐사 및 우주 개발 분야에서 매우 중요한 역할을 할 것입니다.