우주에서 합금·반도체 공장 9월 발사 첫 상용규모 생산

우주에서 합금·반도체 공장 9월 발사 첫 상용규모 생산

  --진공, 저온, 미중력의 우주공간을 살려 우수한 합금 등을 자율주행으로 제조한다.

첫 상용 규모의 우주공장이 될 위성의 발사가, 금년 9월로 예정되어 있다......

우주개발에서는 지금까지 지상에서 생산한 기자재를 우주공간으로 가져가는 것이 상식이었다. 이 반대의 흐름이 현실이 되려는 것 같다. 우주에 공장을 띄워 제조한 소재와 반도체를 지상으로 수송하는 계획이 진행되고 있다. 상용 규모로는 첫 공장이 될 위성발사가 올해 9월로 예정돼 있다.

첫 상용 규모의 우주공장은 Forge Star-0(포지스터 제로)으로 명명된 인공위성이다. 영국 스타트업 스페이스 포지가 개발했다.

우주공간은 지상과 비교해 절대 영도에 가까운 저온, 진공, 그리고 미중력이라는 특징이 있다. 이 환경을 살려 지상에서는 제조가 어려운 고품질의 합금과 반도체를 제조할 계획이다. 영국 인디펜던트는 지구에서는 제조 불가능한 소재를 만들 수 있게 될 것이라고 보도했다.

스페이스 포지사는 복수의 위성을 지구의 저궤도에 투입해 우주에서의 제조 완료 후에는 지구로 귀환시켜 위성 본체를 재이용하는 운용을 상정하고 있다. 남부 콘월 공항에 병설되는 콘월 우주항에서 올해 9월 첫 시험용 발사가 이뤄진다. 이 로켓은 또 영국에서 발사되는 첫 로켓이다.

■ 중력을 무시할 수 있는 우주공간은 소재 만들기에 최적

Forge Star-0은 우주 공간의 특징을 살려 고정밀 합금이나 효율이 높은 반도체 등을 제조한다.공동창업자 조슈아 웨스턴 씨는 영국 웨일스 온라인에 지구는 물건을 만들기에 매우 어려운 곳이라고 늘 설명한다고 말했다.

그는 중력이 있는 지구상에서 금속을 섞어 합금을 만들 경우 비중이 무거운 납이 가라앉고 가벼운 알루미늄이 떠오르는 등 2개층으로 분리되기 쉽다고 말했다. 또 생명에 중요한 지구의 산소는 금속에 산화라는 문제를 일으킨다. 이런 문제가 일어나지 않는 우주공간은 가볍고 강성이 높은 합금 등 질 좋은 금속생성에 최적이다.

사업화에 대해 이 회사는, 비용의 문제도 이미 클리어 한 것 같다. 콘월 우주항은 수직이륙식 발사방식을 채택하지 않아 항공기와 같은 수평이륙식 활주로를 이용한다. 영국 스카이뉴스는 인프라 정비비용과 발사비용을 통제할 수 있는 방식이라고 설명했다.

또 기사에 따르면 최근에는 발사가격이 kg당 830파운드까지 떨어졌다. 참고로 항공기용 터빈에 사용되는 니켈 합금은 kg당 가격이 발사비용의 10배로 고가다. 발사 비용의 하락으로 우주에서의 제조가 비용에 맞출 수 있는 시대가 된 것 같다.

■ 발사는 제트기와 로켓의 2단계 준비

9월로 예정된 Forge Star-0 첫 미션에서는 소재 제조보다는 지구 귀환 능력 테스트에 초점이 맞춰질 것으로 보인다고 한다. 우주공장이라는 특성상 완성된 소재나 반도체를 지구로 가져가는 능력은 필수적으로 필요하다. 이후 발사를 통해 수시로 제품제조를 시작할 계획이다.

발사는 제트기와 로켓의 2단계로 실시된다. 공장 모듈인 Forge Star-0은 로켓 런처원에 탑재된다. 이 런처원은 이어 버진 오빗사의 제트기 코즈믹 걸의 왼쪽 아래에 매달아 놓는 형태로 탑재된다.

코즈믹 걸이 콘월 우주항을 이륙하면 일정 고도에 도달한 단계에서 기종을 올려 런처원을 투하한다. 이후 고고도에서 런처원의 엔진이 점화되는 흐름이다.

런처원은 2단 로켓으로 영국 버진그룹 산하 버진갤럭틱이 초기 개발했다. 현재는 이 그룹에서 발사사업을 담당하는 버진 오빗사가 개발과 운용을 승계하고 있다.

■ 단 두 명으로 출발한 벤처 기업

2020년 3월에 단 2명으로 출발한 스페이스 포지는, 지금은 40명의 풀 타임의 종업원을 거느릴 정도로 성장했다. 전원이 Forge Star-0 개발에 종사하고 있다.

뜻밖에도 공동창업자인 웨스턴은 학교에서 과학 성적이 좋았던 것은 아니라고 한다. 영국 BBC에 소년 시절에는 예외 없이 우주를 너무 좋아했지만 과학을 잘하는 것은 아니었다고 털어놨다.

영국에 우주산업이 있다는 사실조차 2014년까지는 몰랐습니다. (알았을 때) 우주기업 CEO에게 안녕하세요, 일 면접을 보고 싶은데요라고 편지를 보냈죠.

그 회사에서 일하다가 또 다른 공동창업자 앤드루 베이컨를 만나 퇴직하고 스페이스 포지를 설립한 것이라고 한다. 지금은 12개국에서 근무하는 직원이 있을 정도로 확대되었다.

이 회사는 7월 말까지 위성을 완성해 콘월로 진행되는 발사 과정에 맞출 계획이다. 이 회사의 사업이 궤도에 오르면 우주에사 만든 소재를 사용한 비행기에 우리가 탈 수 있을지도 모른다.