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2017/07/17 한양뉴스 > 성과 중요기사

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한양의 건설기술, 우주 개척에 앞장서다

우리대학 국제우주탐사연구원(ISERI)을 주축으로 NASA 주최 대회서 우승해

이상호

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http://www.hanyang.ac.kr/surl/YnTM

내용
 
보통 새로운 곳에 정착하기 위해서는 머무를 집이 필요하다. 특히 척박한 환경일수록, 기본 생활을 책임질 거주지는 필수다. 지구 밖에 있는 달의 경우도 마찬가지다. 지구처럼 두꺼운 대기층이 존재하지 않아 방사선의 위험이 크기 때문이다. 우리대학 국제우주탐사연구원(ISERI)은 지구 밖 행성들을 탐사하기 위한 여러 연구를 수행하고 있다. ISERI와 한국건설기술연구원(KICT)가 주축이 된 ‘문 엑스 컨스트럭션(Moon X Construction)’ 팀은 자체 기술로 개발한 달 복제토로 만든 콘크리트 구조물로  미 항공우주국(NASA)가 주관한 여러 대회서 좋은 성적을 보이며 최근에는 우승도 거뒀다.


달 복제토로 콘크리트 만드는 기술 보유
 
달에 거주지를 만들기 위해서는 무엇이 필요할까. 어느 곳이든 건축물을 짓기 위해선 벽과 지붕을 만들 기본적인 재료가 필요하다. 그런데 달과 지구의 토양은 그 성질이 매우 다르다. 따라서 지구에서 관련 연구를 하기 위해선 달의 토양이 필요하다. 이를 달에서 무한정 가져올 순 없기 때문에, 과학자들은 비슷한 성질을 가진 이른바 ‘달 복제토’를 개발해냈다. 지난 2009년 우리대학 이태식 교수(건설환경공학과) 연구팀은 세계에서 다섯 번째로 달 복제토를 만든 바 있다.
 
▲ 국제우주탐사연구원(ISERI) 원장 이태식 교수(건설환경공학과)를 지난 14일 일산의 한국건설기술연구원(KICT)에서 만나 이야기를 들었다.

또한 당시 연구팀은 달 복제토를 이용해 물 없이 만들 수 있는 콘크리트를 개발했다. 달에는 물이 있지만, 그 양이 매우 적어 기존의 방식으론 콘크리트를 만들어 낼 수는 없는 상황. 물이 필요없는 콘크리트는 이를 극복할 수 있는 최적의 기술인 셈이다. 이후에는 줄곧, 관련 기술을 보완해왔고 최근에는 3D 프린터를 이용해 무인으로도 제작할 수 있게 됐다.
 
첨단을 달리는 우주 토목 분야 대회서 거둔 성과
 
이번에 KICT와 우리대학의 ISERI가 주축이 된 ‘문 엑스 컨스트럭션(Moon X Construction)’ 팀은 ‘센티니얼 챌린지(Centennial Challenges)’ 대회 2단계에 참가해 좋은 성적을 거두고 있다. NASA에서 주관한 센티니얼 챌린지는 우주에서 인간이 거주할 수 있는 건축물을 짓기 위해 달 복제토와 같은 현지재료를 활용, 우주 콘크리트를 제작하고 3D 프린팅으로 우주 건축물을 짓는 첨단 기술 경진대회이다. NASA 센테니얼 챌린지는 총 3단계로 진행 중이며, 우주 건축물 디자인 분야를 겨룬 1단계는 지난 2015년에 열렸다.
 
올해 진행 중인 2단계 대회는 우주 구조물 제작 분야를 두고 세계 각국의 팀들이 경쟁한다. 평가는 총 3차로 나눠 진행되며 3D 프린팅 기술을 이용해 제작한 실물 모형을 비교하는 방식으로 이뤄진다. 1차에서는 3D 프린터로 각 팀이 만든 원기둥 모형을 평가해 7개 팀만이 통과했으며 여기에는 문 엑스 컨스트럭션 팀도 포함됐다. 이후 2차 평가에서는 우주 콘크리트 샘플을 만들어 그 강도를 측정했다. 문 엑스 컨스트럭션 팀은 자체 제작한 달 복제토에 폴리머 소재를 사용한 3D 프린팅 기술로 60cm에 달하는 구조물을 만들어냈다. 이는 타국에서 참가한 팀들의 결과물에 비해 크고 안정적인 구조물로 평가받으며 가장 좋은 성적을 거뒀다.
 
▲ NASA 센테니얼 대회와 관련된 견본들. (왼쪽 앞에서부터) 3차 평가에 선보일 돔 모형의 축소 모형, 달 복제토로 된 암석 견본 모음, 1차 평가에 선보인 원기둥 구조물 견본과 2차 평가에 선보인 콘크리트 샘플 등이다.
이후 열릴 3차 평가에선 실제 크기 건축물을 지어야 한다. 문 엑스 컨스트럭션 팀은 어떤 구조물을 준비하고 있을까. “3차 평가에선 1.5m 지름, 0.75m 높이의 돔 형태의 건축물을 프린팅하려 합니다. 이전까지 프린팅한 결과물에 비해 훨씬 크고 가운데가 빈 돔 형태이므로 짓는데 특별한 기술이 필요하죠.” 이 교수는 아직 평가가 진행되고 있어 구체적으로 밝힐 순 없지만, 타 팀과 차별화된 방식이라고 귀띔했다.
 
한 걸음씩 나아가는 우주 토목 연구
 
이번에 거둔 성과 외에도 ISERI는 우주 기지 건설에 필요한 다양한 연구를 진행하고 있다. 우주환경에서 활용 가능한 굴착 기술은 이미 지난 2010년에 개발했고, 우주 콘크리트를 개발할 수 있는 ‘콘크리트 로버(Rober: 로봇이 장착된 우주 탐사 자동차)’도 기술성숙도를 높여가는 중이다. ISERI는 달 복제토뿐만 아니라, 화성 복제토를 이용한 건축물 제작도 연구 중이다. 우주 토목이라는 쉽지 않은 분야를 연구하고 있지만, 이들의 연구는 거침없이 나아가고 있다.


글/ 이상호 기자            ta4tsg@hanyang.ac.kr
사진/ 김윤수 기자        rladbstn625@hanyang.ac.kr
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