달의 레골리스와 소금물로 단단한 벽돌 만들기

(Credit: Ceramics International (2022). DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.07.329)

나사의 아르테미스 임무는 인류를 다시 달에 보내는 것을 넘어 영구적인 달 기지를 건설하는 것을 목표로 하고 있습니다. 하지만 그렇다고 필요한 모든 물질을 달로 보내는 것은 비용면에서 감당이 되지 않습니다. 따라서 과학자들은 달의 미세한 모래인 레골리스를 건축 소재로 이용하는 연구를 진행중입니다.

센트럴 플로리다 대학의 라나자이 고쉬 (Associate Professor Ranajay Ghosh of UCF's Department of Mechanical and Aerospace Engineering) 교수가 이끄는 연구팀은 달의 레골리스와 소금물을 이용한 3D 프린틴 기술을 개발했습니다.

레골리스 자체는 높은 열에도 잘 견딜 수 있지만, 매우 고운 모래와 먼지 같은 물질이라 단단히 붙이는 게 문제입니다. 연구팀의 해결책은 binder jet technology (BJT)라는 기술입니다. 출력한 레골리스 파우더에 액체 결합물질을 분사해 단단히 굳히는 것입니다. 흥미로운 부분은 액체 결합 물질이 소금물이라는 것입니다. 그 자체로는 접착제가 아니지만 레골리스를 단단하게 다지는데는 효과적인 물질입니다.

(UCF Mechanical and Aerospace Engineering Associate Professor Ranajay Ghosh and graduate research assistant Peter Warren explain the process they used to create cylindrical bricks using simulated lunar and Martian regolith. Credit: University of Central Florida)

이렇게 해서 만든 원통형 벽돌은 섭씨 1200도의 고온도 견딜 수 있고 지구 대기압의 2.5억 배도 견딘다는 것이 연구팀의 설명입니다. 연구팀은 앞으로 아르테미스 임무 뿐 아니라 화성과 그외의 다른 천체에서도 이 적층 제조 기술이 유용하게 사용될 것으로 기대하고 있습니다.

참고

https://phys.org/news/2022-10-lunar-regolith-bricks-artemis-base.html

Peter Warren et al, Effect of sintering temperature on microstructure and mechanical properties of molded Martian and Lunar regolith, Ceramics International (2022). DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.07.329

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