달과 같은 우주 환경에서 현지의 토양을 활용, 건축물을 손쉽게 구현하는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 향후 우주 진출 본격화 시 탐사 용이성 확보, 체류 시기 확대 등에 핵심 역할을 할 전망이다.
3일 한국건설기술연구원에 따르면 원내 우주건설연구그룹은 '마이크로웨이브 소결 기법을 이용한 건설재료 생산기술' 연구를 통해 최근 가로·세로 20㎝, 높이 8㎝ 크기 인공 월면토 블록 생산에 성공했다.
건설연이 보유한 우주 환경 모사 인프라를 활용해, 진공 환경 블록 생산에도 성공했다.
전자레인지에 쓰이는 '마이크로웨이브'를 흙에 가해 소결(분말 입자들이 열적 활성화 과정을 거쳐 하나의 덩어리가 되는 과정)하는 방식을 썼다.
이는 투과율이 높은 마이크로웨이브 특성을 이용, 내부까지 균일하게 소결하기 위한 것이다. 외부에서 열을 가하는 방식으로는 내부까지 균일하게 소결하는데 한계가 있었다.
연구진은 달 토양을 지구에서 직접 활용할 수 없기에 달과 유사한 성분의 '인공 월면토'를 직접 개발해 활용했다. 강원도 철원 지역 현무암을 기반으로 실제 월면토와 비슷하게 구현했다.
지난 2016년부터 관련 연구를 시작해 건설재 크기를 키워 왔다. 처음에는 손가락 한 마디보다 작았다.
앞으로도 건설재 생산 연구를 이어간다. 나아가 방파제에 주로 쓰이는 '테트라포드' 형태·크기 비정형 블록 생산 기술도 갖출 계획이다. 테트라포드 형태 건설 블록은 별도 접합 과정 없이 서로 결합해 구조적인 안정성을 높일 수 있다. 먼지 비산 방호막 시공에 활용될 것으로 기대된다.
추가로 달 표면에 직접 마이크로웨이브를 조사해, 현장에서 바로 고형화하는 연구도 진행 중이다. 이를 활용해 3D 프린팅 원리와 유사하게 구조물 시공도 가능할 수 있을 것으로 보인다.
총괄연구책임자인 이장근 박사(기획조정본부장)는 “인류가 우주로 나아간다면 그 이후 인프라 건설은 피할 수 없는 과제며, 다양한 기술로 우주 환경에서 손쉽게 인프라를 건설하는 데 기여하고자 한다”며 “건설연이 우주 개발 선도 기관으로 자리매김할 것”이라고 말했다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
