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우주 방사선 막는 '초경량 방어막'… 차세대 AI 기반 우주 모빌리티 플랫폼 개발 본격화
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신기술 소개
작성일
2026-02-25
조회수
120
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우주 방사선 막는 '초경량 방어막'… 차세대 AI 기반 우주 모빌리티 플랫폼 개발 본격화

 



특수구조체연구센터 유재상 박사


 

KIST·한국원자력연구원 등 산·학·연 협력, 기존 대비 10배 높은 차폐 성능 확보

   대한민국이 달과 화성 등 심우주 탐사를 향한 기술적 교두보를 마련한다. 한국과학기술연구원(KIST), 한국원자력연구원, 하이즈복합재산업, KAIST, UEL 등 국내 연구진은 극한의 우주 환경에서 임무 성공률을 획기적으로 높일 수 있는 ‘방사선 차폐 초경량 능동형 지형적응 플랫폼’ 개발에 착수했다.

 

기존 소재 대비 10배 강화된 'BN 나노소재' 차폐 기술

   우주 모빌리티의 장기 임무 수행을 방해하는 최대 걸림돌은 우주 방사선이다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 기존 알루미늄 차폐재보다 중성자 차폐성이 10배 이상 뛰어난 BN(붕소질화물) 나노소재 기반의 경량 차폐소재를 개발한다.

   이 소재는 다층 방사선 차폐 구조를 갖춰 무게는 줄이면서도 보호 성능은 극대화한 것이 특징이다. 연구팀은 고진공, 열사이클, 자외선(UV) 등 가혹한 우주 환경에서의 장기 안정성 평가를 거쳐 실제 우주 탑재가 가능한 FM(Flight Model)급 차폐 소재 및 구조를 실증할 계획이다.

 

AI 설계와 TFP 공법으로 구현한 초경량 특수구조체

   플랫폼의 뼈대는 인공지능(AI)과 위상 최적화 기술을 활용해 설계된다. 불필요한 무게를 덜어내면서도 강도는 유지하는 최적의 설계를 도출하고, 이를 TFP(Tailored Fiber Placement, 가변 두께 탄소섬유 배치) 공법을 통해 정밀하게 제작한다.

   단순 제작에 그치지 않고 QM(Qualification Model)/FM(Flight Model)급 인증 기반을 확보함으로써, 우리 기술로 만든 구조체가 실제 우주 탐사 현장에 즉시 투입될 수 있는 신뢰성을 갖추는 데 주력한다.

 

지형에 스스로 적응하는 '능동형 현가장치' 도입

   소재 기술을 바탕으로 개발되는 '능동형 지형적응 플랫폼'은 울퉁불퉁하고 거친 행성 표면에서도 안정적인 주행력을 제공한다. 특수 구조체를 적용한 다자유도 현가장치와 제어 기술은 모빌리티가 스스로 지형에 맞춰 평형을 유지하게 돕는다.

   연구팀은 플랫폼 레벨에서 우주 환경 유효성 평가 방안을 개발하고 지상 검증을 거쳐, 극한 환경에서도 핵심 부품을 안전하게 보호하며 임무를 완수할 수 있는 'K-Space'의 핵심 기반을 구축할 방침이다.

 

국가 우주 경쟁력 제고 및 산업 파급 효과 기대

   이번 연구는 선진국과의 우주 기술 격차를 해소하고 독자적인 우주 탐사 플랫폼 기술을 확보한다는 점에서 국가적 의의가 크다. 확보된 방사선 차폐 및 초경량 구조체 기술은 우주 분야를 넘어 항공, 방산, 원자력 등 고도의 안전성과 경량화가 요구되는 다양한 민간 산업 분야에 응용하여 상용화 시장 진입을 촉진할 것으로 기대된다.




[그림 1] 개발 대상 우주용 로버

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