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  •  우주 탐사 핵심 기술로 떠오른 ‘3D 프린팅’… 뚝딱뚝딱 프린터로 찍어내 우주 정복!
  • 권세희 기자
  • 2023-03-16 12:35:00
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우리나라를 비롯해 미국, 유럽연합(EU), 중국 등 세계 각국은 우주 탐사에 열을 올리고 있어요. 지난해 전 세계에서 우주로 쏘아 올린 발사체는 약 180개에 달한다는 보고서가 나왔어요. 일론 머스크가 이끄는 미국 우주 기업 스페이스X는 지난달 200번째 로켓 발사에 성공했을 만큼 각종 민간 우주기업도 우주 탐사에 적극적이죠.

 

이 가운데 입체(3D) 프린팅 기술이 우주 탐사의 핵심 기술로 떠올랐어요. 3D 프린팅 기술은 기존의 프린터처럼 평면으로 된 문자나 그림을 종이에 인쇄하는 것이 아니라 입체적인 물체를 프린터로 찍어내는 기술. 이를 이용해 로켓을 제작하고 우주에서 먹을 식량도 만들고 있어요.

 

간편하고 가성비 있는 로켓?


렐러티비티 스페이스가 만든 3D 프린팅 로켓테란1’이 발사를 위해 발사대 위에 세워진 모습. 스페이스뉴스 홈페이지 캡처

 

3D 프린터로 제작한 로켓이 우주로 향하는 시대가 다가오고 있어요. 미국 우주 스타트업 렐러티비티 스페이스(Relativity Space) 3D 프린터로 만든 우주 로켓테란1(Terran1)’의 발사를 준비 중이거든요.

 

테란1은 높이 약 33m, 지름 2.2m 크기로 1단에 액체연료, 2단에 액체 천연가스 엔진이 장착된 2단 로켓. 컴퓨터 칩 등 전자 장비를 제외하곤 로켓 발사체의 85% 3D 프린터로 찍어냈어요.

 

이 로켓이 주목받는 이유는로켓 제작의 편리성경제성에 있어요. 보통은 로켓의 설계, 조립 등의 공정에 수많은 사람이 동원돼요. 하지만 3D 프린터로 로켓을 만들 경우엔 대규모 제조 설비를 이용하지 않아도 이 프린터가 부품들을 필요할 때마다 출력할 수 있어 그 과정이 간단해져요. 렐러티비티 스페이스는 “3D 프린터는 로켓 제작 과정을 최대한 단순화하는 장점이 있다고 밝혔어요.

 

업체에 따르면 3D 프린팅 기술로 제작된 로켓에 필요한 부품 수는 일반 로켓에 필요한 부품 수의 100분의 1 수준. 테란1의 경우 1000개 정도의 부품으로 제작됐지요. 3D 프린터를 이용하면 로켓을 만드는 기간도 단축돼 두 달 남짓한 기간만에 로켓 하나를 뚝딱 만들 수 있다고 해요. 연료 역시 재사용이 가능한 액체산소(LOX)와 액화천연가스(LNG)가 활용돼 경제성을 높일 수 있지요.

 

앞서 테란1은 미국 플로리다 주 케이프커내버럴 우주군 기지에서 여러 차례 발사를 시도했지만 연료 문제로 발사가 중단됐어요. 추후 다시 로켓을 정비해 발사에 나설 계획. 만약 발사에 성공하면 세계 최초로 ‘3D 프린터로 만든 로켓이 우주로 향하는 것이라 세계인의 이목이 쏠리고 있답니다.

 

폐플라스틱, 3D 프린터 활용하면 우주 식량으로


비헥스가 구상하는 3D 프린팅 음식물을 먹을 수 있는 컨테이너의 이미지이곳에서 플라스틱을 분해해 음식물을 찍어내는 과정이 이뤄진다인터레스팅 엔지니어링 홈페이지 캡처


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비헥스가 과거 3D 프린터로 만들어낸 피자의 모습. NASA 제공

 

“우주 비행사가 화성에서 임무를 수행하기 위해선 최대 5년 동안 먹을 음식이 마련돼야 한다.”

 

미국 항공우주국(NASA·나사)은 우주 임무를 수행하기 위해서는 우주 비행사의 적절한먹을거리가 중요하다고 강조해요. 하지만 우주 비행사들이 먹을 많은 음식을 우주선에 실어 보내는 것은 음식의 신선도, 우주선에 실을 수 있는 음식의 무게 등을 따져야 해 한계가 있어요. 화성과 달 등의 행성까지 음식을 조달하려면 천문학적인 비용이 들지요. 이런 문제를 해결하기 위해 3D 프린터로 만든우주 식량이 주목받아요.

 

NASA의 자회사(어떤 회사의 지배 아래에 있는 회사) 3D 푸드 프린팅 기업 비헥스(BeeHex)는 폐플라스틱을 3D 프린터를 이용해 우주식량으로 만드는 연구를 하고 있어요.

 

플라스틱을 음식물로 만드는 첫 번째 단계는바이오 반응기를 이용해 폐플라스틱을 미생물과 반응시키는 것. 박테리아와 같은 미생물들이 폐플라스틱을 먹고 분해하는 과정에서 바이오매스라는 물질이 생성돼요. 바이오매스는 생물로부터 얻은 에너지를 말하는데, 축산 분뇨(가축의 배설물)를 비롯해 음식물쓰레기, 톱밥 등 유기성 폐자원(쓰고 난 자원)을 모두 포함하는 개념. 3D 프린터를 이용해 이런 바이오매스의 질감과 형태를 조절하면 스테이크와 닭 가슴살 등 인공 식품을 만들어낼 수 있다는 것이지요.

▶어린이동아 권세희 기자 ksh0710@donga.com

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