KPI뉴스 - 포스텍 연구팀, 금속 3D프린팅으로 소형 우주 추진기 개발 성공

  • 흐림강화22.0℃
  • 흐림제천23.9℃
  • 구름많음흑산도31.4℃
  • 흐림대관령21.2℃
  • 구름많음서귀포30.9℃
  • 맑음목포30.2℃
  • 흐림정선군24.6℃
  • 맑음포항30.9℃
  • 구름많음대구30.0℃
  • 비북강릉23.5℃
  • 구름많음창원28.8℃
  • 흐림영주26.1℃
  • 구름많음군산29.7℃
  • 흐림서청주26.1℃
  • 구름많음상주29.4℃
  • 구름많음광주30.7℃
  • 구름많음임실27.8℃
  • 맑음경주시31.3℃
  • 구름많음구미29.5℃
  • 흐림강릉23.9℃
  • 구름많음전주30.6℃
  • 구름많음의령군30.1℃
  • 흐림파주22.3℃
  • 비홍성25.3℃
  • 흐림영월24.3℃
  • 흐림양평23.5℃
  • 맑음울산30.7℃
  • 구름많음의성29.2℃
  • 구름많음문경27.2℃
  • 흐림동두천21.7℃
  • 구름많음거제29.9℃
  • 흐림남해26.3℃
  • 흐림대전28.2℃
  • 구름많음밀양30.9℃
  • 흐림태백24.4℃
  • 흐림철원21.6℃
  • 구름많음순창군30.2℃
  • 흐림동해25.2℃
  • 구름많음봉화26.2℃
  • 비북춘천23.0℃
  • 흐림충주26.0℃
  • 비서울22.9℃
  • 구름많음울진26.6℃
  • 맑음해남30.9℃
  • 구름많음합천29.4℃
  • 흐림춘천22.9℃
  • 구름많음부안30.1℃
  • 흐림세종27.5℃
  • 맑음양산시32.0℃
  • 비인천22.8℃
  • 구름많음고창30.1℃
  • 맑음북부산31.4℃
  • 흐림홍천23.0℃
  • 맑음성산31.2℃
  • 맑음고흥31.2℃
  • 맑음영천30.3℃
  • 구름많음울릉도27.9℃
  • 맑음영덕29.7℃
  • 흐림서산24.1℃
  • 구름많음정읍29.8℃
  • 구름많음광양시30.2℃
  • 구름많음함양군30.5℃
  • 맑음장흥30.6℃
  • 흐림백령도24.8℃
  • 구름많음보은26.9℃
  • 맑음영광군30.1℃
  • 흐림통영27.9℃
  • 흐림청주28.0℃
  • 구름많음장수27.8℃
  • 구름많음거창29.7℃
  • 구름많음안동28.4℃
  • 구름많음북창원31.7℃
  • 구름많음추풍령27.5℃
  • 구름많음제주31.4℃
  • 맑음강진군31.1℃
  • 구름많음진주26.7℃
  • 맑음완도30.3℃
  • 흐림원주24.4℃
  • 구름많음여수28.6℃
  • 흐림속초23.6℃
  • 구름많음고창군29.7℃
  • 구름많음부여28.5℃
  • 비수원23.3℃
  • 맑음부산31.0℃
  • 구름많음산청28.7℃
  • 맑음청송군29.4℃
  • 맑음고산29.3℃
  • 흐림천안25.8℃
  • 구름많음보성군30.7℃
  • 구름많음순천29.2℃
  • 흐림인제22.4℃
  • 구름많음김해시29.9℃
  • 흐림보령27.3℃
  • 구름많음남원30.3℃
  • 구름많음금산28.5℃
  • 흐림이천24.5℃
  • 맑음진도군29.8℃

포스텍 연구팀, 금속 3D프린팅으로 소형 우주 추진기 개발 성공

장영태 기자 Google구글에서 선호하는 출처로 추가
기사승인 : 2025-09-03 09:44:08
3D 프린터가 만든 미니 우주 엔진소형
성능·내구성 한계 극복 가능…성능 우수
화성·소행성 등 먼 우주 탐사에도 활용

포스텍 연구팀이 금속 3D 프린팅 기술로 초정밀 소형 우주 추진기를 개발하는 데 성공했다.

 

▲ 포스텍 신소재공학과 김형섭 교수(왼쪽부터), 기계공학과 김동식 교수, 기계공학과 이안나 교수. [포스텍 제공]

 

3일 포스텍에 따르면 이 대학 신소재공학과 김형섭 교수, 기계공학과 김동식·이안나 교수 연구팀이 금속 3D 프린팅 기술을 활용해 기존 방식의 한계를 뛰어넘는 우주 탐사용 고정밀 마이크로추력기를 개발하는 데 성공했다.

  

이번 연구는 엔지니어링 분야 국제 학술지인 'Virtual and Physical Prototyping'에 게재됐다.

 

최근 우주에 더 많은 소형 위성이 올라가고 있다. 위성들은 지구의 날씨를 관측하고 전 세계 통신을 연결하며, 기후 변화를 감시하는 역할을 한다.

 

우주에서 위성이 제대로 움직이려면 자동차 엔진처럼 '추진 장치'가 필요한데, 문제는 소형 위성에 들어갈 추진 장치는 손가락 크기만큼 작으면서도 우주의 극한 환경을 견뎌야 한다. 

 

지금까지는 실리콘을 깎아 만들거나, 초소형 기계 부품들을 조립하는 'MEMS' 기술을 사용했지만, 성능과 내구성에 한계가 있었다.

 

연구팀은 '금속 3D 프린팅(LPBF)' 기술을 활용했다. '금속 3D 프린팅'은 레이저로 금속 가루를 녹이며 층층이 쌓아 원하는 모양을 만드는 기술이다.

 

이 기술을 이용하면 기존 방식으로는 불가능했던 매우 얇고 복잡한 구조도 정밀하게 제작할 수 있다.

 

연구팀이 만든 마이크로추력기는 아주 작지만 놀라운 성능을 보였다. 연소가 일어나는 챔버 벽 두께는 0.5㎜에 불과하다. 

 

이는 동전 두께보다도 얇은 수준이며, 연료가 분사되는 구멍은 180 마이크로미터(µm) 수준인데, 이렇게 정교하게 제작된 추력기는 실제 우주 환경과 비슷한 700도의 고온에서 1분 동안 진행된 연소 실험에서도 구조적 손상 없이 안정적으로 작동했다.

 

추진 효율도 매우 높았다. 특성 속도 효율은 84.3%, 비추력 효율은 91.7%를 기록했다.

 

이번 연구는 우주 탐사에 새로운 가능성을 열어줄 것으로 기대된다. 훨씬 작고 가벼우면서 성능이 뛰어난 추력기를 저렴하게 만들면, 더 많은 소형 위성을 우주에 보낼 수 있고 화성이나 소행성 같은 먼 우주 탐사에도 활용할 수 있다.

 

김형섭 교수는 "이번 연구는 금속 3D 프린팅을 활용해 소형 우주 추진기를 가볍고 정밀하게 만든 최초 사례"라고 밝혔다.

 

KPI뉴스 / 장영태 기자 3678jyt@kpinews.kr

 

[저작권자ⓒ KPI뉴스. 무단전재-재배포 금지]