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로켓을 만드는 세계 최대의 금속 3D 프린터


(Made From Scratch: Jordan Noone, Relativity Space cofounder, stands in front of the company’s newest 3D printer as it builds a fuel tank for the Terran 1 rocket. The additive manufacturing approach makes it easy for Noone’s team to iterate on their designs. Photo: Relativity Space)

(Stage Two: Cofounders Tim Ellis [left] and Jordan Noone inspect a finished product: the Terran 1 rocket’s second stage, composed of a fuel tank, engine, and nozzle extension. Photo: Relativity Space)

(Blazing The Trail: The Stargate printer is the world’s first 3D printer that can make massive metal objects like a rocket’s fuel tank. Photo: Relativity Space)


 우주 로켓 개발은 상당한 시간과 비용이 들어가는 일입니다. 수많은 부품으로 이뤄져 있지만, 대부분 1회용이며 수요가 한정적이라 대량 생산이 힘들어 소규모로 생산하다보니 결국 전체 비용 증가로 이어집니다. 이를 극복하기 위해 스페이스 X 같은 민간 로켓 개발자들은 재활용 로켓을 개발했지만, 여전히 한 번 쓰고 버리는 부분이 적지 않습니다. 


 나사는 물론 일반 스타트업들도 3D 프린터가 이 문제에 대한 해결책이 될 수 있다고 믿고 있습니다. 다양한 형태의 로켓 엔진과 부품을 생산하는데, 3D 프린터가 가장 좋은 방법이기 때문입니다. 전통적인 주물 및 금속 가공 방식에 비해 아직 경험이 적고 신뢰성이 확보되지 않았지만, 금속 3D 프린팅 기술의 발전을 생각하면 미래의 대세가 될 가능성이 있습니다. 복잡한 구조를 가진 로켓 엔진도 3D 프린터를 이용해 일체형으로 출력이 가능하기 때문입니다. 


 렐러티비티 스페이스 (Relativity Space) 역시 3D 프린터로 로켓을 개발하는 스타트업으로 세계에서 가장 큰 금속 3D 프린터인 스타게이트(Stargate)를 이용해 로켓 부품을 출력하고 있습니다. 나사 역시 3D 프린터 로켓 연구를 하고 있지만, 일부 복잡한 부품을 출력하는 반면 렐러티비티 스페이스는 아예 대부분의 부품을 금속 3D 프린터로 출력하는 것을 목표로 하고 있습니다. (사진) 




(Relativity Space 3D Prints a Fuel Tank for Its Rocket -- Top View)



(Relativity Space Tests Its Aeon Engine at NASA's Stennis Space Center)


 렐러티비티 스페이스는 첫 로켓을 2021년 케이프 캐너베럴 (Cape Canaveral) 기지에서 발사하는 것을 목표로 연구를 진행 중입니다. 이들의 첫 로켓은 생각보다 큰 1250kg의 저지구궤도 (LEO) 페이로드를 지닌 2단 로켓으로 이 회사가 3D 프린터로 출력한 이온 엔진 (Aeon Engine)을 9개 (1단) 1개 (2단) 장착합니다. 테란 I (Terran I) 로켓으로 명명된 이 3D 프린터 출력 로켓은 한 개에 1000만 달러로 페이로드 대비 비교적 저렴한 편입니다. 다만 실제 발사가 가능하다는 것을 2021년에 입증해 보여야 할 것입니다. 


 현재 개발팀은 엔진, 연료 탱크 같은 주요 부품을 3D 프린터로 출력해 테스트를 진행 중입니다. 연료 탱크까지 한 번에 출력이 가능하다는 점은 매우 흥미롭지만, 과연 안전할 지 검증하는 과정이 남았습니다. 하지만 이들이 실패해도 3D 프린터 기술 발전은 멈추지 않을 것입니다. 복잡한 부품을 소규모로 생산하는데 있어 3D 프린터가 가장 적합한 방법인 만큼 앞으로 로켓 제조에서 점점 쓰임새가 커질 것으로 생각합니다. 


 참고 
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