ICESat-2의 PEKK 3D프린팅 브래킷, 재료 선택과 납기는 어떻게 달랐나
안녕하세요. 3D프린팅·CNC·다양한 소재 전문 플랫폼 기업 아이컨택입니다.
레이저 관측 장비 안의 케이블 지지대라면 무엇을 따져야 할까? NASA의 ICESat-2 사례는 PEKK의 정전기 방산성과 적은 가스 방출을 보여주며, 같은 브래킷을 기존 방식으로 만들 때와의 납기·비용 비교도 제시한다.
AI 개념 이미지: 레이저 관측 장비 안에서 광섬유 케이블을 받치는 PEKK 3D프린팅 브래킷을 보여준다. 실제 ICESat-2 장비나 부품의 사진은 아니다.
ATLAS의 광섬유 케이블을 받치는 부품
NASA 고더드 우주비행센터의 2016년 자료를 바탕으로 한 사례다. NASA는 ICESat-2의 ATLAS 관측 장비에 들어갈 광섬유 케이블 브래킷을 정전기 방산성 PEKK로 FDM 3D프린팅해 탑재할 계획이라고 밝혔다. 브래킷은 케이블을 제자리에 받쳐 두는 지지대다.
ATLAS는 레이저 빛의 입자가 지표에서 반사돼 돌아오기까지의 시간을 기록한다. 과학자들은 이 시간으로 지표 높이를 계산하며, ICESat-2는 그린란드와 남극의 빙상 높이 변화 등을 측정하도록 설계됐다. 브래킷은 측정 장치 자체가 아니라 그 안의 케이블을 지지하는 부품이다.
PEKK를 고른 이유: 정전기와 가스 방출
NASA는 PEKK의 강도와 정전기 방산성을 선택 이유로 들었다. 정전기 방산성은 전기가 한곳에 쌓이는 것을 줄여 정전기에 민감한 장치를 보호하는 성질이다. 케이블을 튼튼하게 받치는 것과 장비 안의 전기적 조건을 함께 고려한 선택이다.
재료에서 기체가 빠져나오는 현상은 가스 방출이다. NASA에 따르면 PEKK는 가스 방출이 매우 적다. 진공이나 가열 조건에서 나온 오염물질이 광학 장치나 열 방출 장치에 응축되면 성능을 크게 떨어뜨릴 수 있어, 이 성질은 관측 장비용 재료를 살필 때 의미가 있다.
FDM 출력과 기존 가공의 비교
FDM은 재료를 가는 줄 형태로 공급해 층층이 쌓는 3D프린팅 방식이다. NASA 관계자는 이 브래킷을 기존 방식으로 만들었다면 6~8주가 걸렸을 것으로 추정했으나, 출력한 부품은 이틀 만에 받았다고 밝혔다. 기존 방식의 기간은 실제 제작 기록이 아니라 예상치다.
같은 관계자는 해당 프로젝트가 부담한 비용도 기존 방식으로 가공한 부품보다 최대 4배 적었다고 밝혔다. NASA 자료에 담긴 이 프로젝트의 비교치이며, 다른 부품의 비용까지 말해 주는 수치는 아니다.
우주 장비의 다른 출력 부품과 무엇이 달랐나
NASA는 2016년 당시 우주 비행 분야에서 3D프린팅 부품이 드물다고 설명했다. 앞선 사례도 있었다. NASA 에임스 연구센터는 정전기 방산성이 없는 Ultem 9085 부품을 출력해 국제우주정거장의 SPHERES 프로그램에 사용했다.
NASA 관계자는 ICESat-2의 정전기 방산성 PEKK 브래킷을 우주 비행 관측 장비에 쓰일 유일한 재료 압출 방식 출력 부품으로 여긴다고 말했다. 실제 탑재 결과가 아니라 당시의 계획과 평가였다.
아이컨택의 시선에서, ATLAS처럼 광섬유 케이블을 받치는 관측 장비용 브래킷을 설계한다면 PEKK의 정전기 방산성과 낮은 가스 방출을 재료 선택 기준으로 살펴볼 만하다.
댓글
댓글 쓰기