3D 프린팅으로 우주 로켓 제작 : relativity space

Relativity Space는 Tim Ellis와 Jordan Noone이 2015년에 설립한 미국 항공 우주 회사입니다. 이 회사는 캘리포니아 로스앤젤레스에 본사를 두고 있으며 금속 적층 제조 기술을 사용하여 3D 프린팅 로켓 개발에 주력하고 있습니다.

Relativity Space는 기존 로켓보다 제조 속도가 빠르고 안정적이며 비용 효율적인 로켓을 만들어 항공 우주 산업을 혁신하는 것을 목표로 합니다. 이 회사는 3D 프린팅 기술을 사용하여 로켓을 제조하므로 몇 달이 아닌 몇 주 만에 생산할 수 있습니다.

이 회사의 첫 번째 로켓인 Terran 1은 최대 1,250kg의 페이로드를 지구 저궤도에 전달하도록 설계되었습니다. Terran 1호는 현재 테스트 중입니다. Relativity Space는 또한 미국 국방부를 포함한 여러 고객과 페이로드를 우주로 발사하기 위한 계약을 체결했습니다.

Relativity Space는 Mark Cuban, Playground Global 및 Y Combinator와 같은 투자자로부터 상당한 자금을 지원 받았습니다. 이 회사는 또한 기술을 더욱 발전시키기 위해 NASA 및 서던캘리포니아대학교를 포함한 여러 조직과 제휴했습니다.

 

금속 적층 제조 기술

금속 적층 제조 기술은 3D 프린팅 기술 중 하나로, 3D 모델링 소프트웨어와 금속 분말 등의 자원을 사용하여 물체를 제조하는 방법입니다. 이 기술은 고도의 정밀도와 세밀한 제어가 가능하여, 기존의 제조 공정보다 훨씬 높은 효율성과 생산성을 제공할 수 있습니다.

 

금속 적층 제조 기술은 레이저나 전자 빔과 같은 열원을 사용하여 금속 분말을 용융시키고, 미세한 층으로 적층하여적층 하여 3D 물체를 만듭니다. 이 방식은 기존의 금속 가공 방식과 달리, 부품을 하나씩 조립하는 것이 아니라, 하나의 물체로 적층 하여 만들어 내므로, 제조 과정에서 생산량을 증가시키고, 적은 인력과 자원으로 더욱 효율적인 생산이 가능합니다.

 

금속 적층 제조 기술은 항공우주 산업 분야뿐만 아니라 자동차, 의료, 에너지 등의 산업 분야에서도 사용되고 있으며, 현재까지도 더욱 정교한 기술 개발이 진행되고 있습니다.

 

차세대 연료 메탄

 메탄은 차세대 로켓 연료 중 하나로, 기존의 로켓 연료인 산화제와 연료로 사용되는 화학물질 대신에, 메탄과 산화제를 조합하여 로켓을 작동시키는 연료입니다. 메탄은 탄소 배출량이 적고, 에너지 밀도가 높아서 로켓 발사에 적합한 연료로 평가되고 있습니다.

 

메탄을 사용하는 로켓은 연소 시 대기 중에 배출되는 오염물질이 적어 환경 친화적입니다. 또한, 메탄의 고에너지 밀도는 로켓이 더 높은 속도로 운행할 수 있게 하며, 로켓의 무게를 감소시켜 더 많은 유용한 하중을 운반할 수 있게 합니다.

 

또한, 메탄은 태양광 발전 등의 재생에너지를 이용하여 생산할 수 있기 때문에, 친환경 에너지에 대한 요구가 높아지는 현재 상황에서, 메탄 연료가 더욱 더 중요한 위치를 차지하게 되고 있습니다.

 

MAX-Q

Maximum dynamic pressure condition은 대기권 내에서 우주 로켓이 가장 큰 압력을 받는 순간을 의미합니다. 다른 말로는 MAX-Q라고도 부르는데, 이는 Maximum Aerodynamic Pressure의 약자입니다.

 

이 조건은 대기권을 뚫고 우주로 나가는 로켓이 일정 속도에 도달하면서 발생합니다. 로켓이 대기권을 뚫으며 고도가 올라가면 공기의 밀도가 낮아지게 되고, 이에 따라 공기가 로켓의 표면에 가해지는 압력도 줄어들게 됩니다. 하지만 로켓이 아직 대기권 내부에 있을 때는 공기의 밀도가 높아서 로켓에 많은 압력이 가해지기 때문에, MAX-Q에서는 로켓의 안정성과 안전성에 영향을 미치는 중요한 상황이 됩니다.

 

따라서, 우주 로켓을 설계할 때는 MAX-Q 상황에서의 안정성을 고려하여 로켓 구조물과 엔진의 강도와 효율성을 최적화하는 등의 작업이 필요합니다.

 

공식 홈페이지

https://www.relativityspace.com/

Relativity Space

 

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https://www.youtube.com/watch?v=FO1QJcWafvo&ab_channel=SBS%EB%89%B4%EC%8A%A4