천문기술/우주기술16 태양광과는 다르다 – 우주 원자력 발전 기술의 원리 우주 탐사에서 전력 공급은 임무의 생명줄입니다. 대다수의 인공위성과 탐사선은 태양광 패널을 사용하지만, 태양빛이 거의 닿지 않는 깊은 우주나 행성의 어두운 면에서는 태양광이 무력해집니다. 이런 환경에서 빛을 발하는 기술이 바로 우주 원자력 발전입니다. 그 대표적인 예가 RTG(방사성 동위 원소 전지)와, 미래형 핵융합 발전 구상입니다. 왜 태양광만으로는 부족한가?태양광 발전은 지구 저궤도나 화성 표면처럼 태양 빛이 충분한 환경에서는 매우 효율적입니다. 그러나 목성 너머의 외행성, 달의 극지, 또는 수주간 밤이 지속되는 행성에서는 태양광 패널이 사실상 쓸모없습니다. 더욱이 먼지 폭풍이나 얼음층은 태양광 효율을 급격히 떨어뜨립니다."깊은 우주에서 태양광 패널은 촛불처럼 무력해진다." 따라서, 외부 환경에 좌.. 2025. 8. 12. 우주 공간에서의 진동 제어 – 진공 속 공명과 안정화 기술 우주 공간은 공기가 없는 완전 진공에 가깝지만, 정밀 기계나 구조물은 여전히 ‘진동’ 문제에서 자유롭지 않습니다. 특히 인공위성, 우주망원경, 탐사 로버 등은 미세한 진동조차도 측정 오차, 영상 흐림, 장비 마모와 같은 문제를 초래할 수 있습니다. 이 글에서는 우주 진동 제어의 핵심 원리와 진공 환경에서 발생하는 공명 현상, 그리고 이를 억제하는 안정화 기술과 최신 디지털 진동 제어 시스템을 살펴봅니다. 진공 속에서의 진동과 공명진동은 물체의 미세한 주기적 움직임으로, 지구에서는 공기를 통한 감쇠(감쇠력)가 존재합니다. 하지만 진공에서는 이런 감쇠가 거의 없기 때문에, 한번 발생한 진동이 오래 지속될 수 있습니다. 게다가 장비 내부 구조가 특정 주파수에서 공명하면, 작은 충격이 큰 진동으로 증폭됩니다.대.. 2025. 8. 12. 전파 망원경의 귀 – 100m 접시 안테나의 정밀 기계 지름 100m급 전파 망원경은 우주의 희미한 속삭임을 듣는 거대한 기계 장치입니다. 눈에 보이는 것은 하나의 거대 접시이지만, 내부에는 구조공학, 정밀 구동, 서보 제어, 열·바람 보정이 총동원됩니다. 거대 접시의 골격 – 반사면과 백업 구조 100m 반사면은 수천 장의 알루미늄 패널로 구성되며, 뒤쪽에서 백업 트러스(Backup Structure)가 지지합니다. 트러스는 삼각 격자 구조로 강성 대비 경량을 확보하며, 중력·바람·온도 변화로 인한 변형을 최소화하도록 설계됩니다. 패널과 트러스 사이에는 미세 조정용 조절 볼트/잭이 배치되어, 표면 오차를 밀리미터 이하로 맞춥니다. 이 공차는 관측 주파수 대역의 파장에 의해 결정되며, 고주파로 갈수록 허용 오차가 급격히 줄어듭니다. 액티브 서페이스 – 중.. 2025. 8. 11. 우주먼지와 싸우는 코팅 기술 – 탐사 장비 수명을 늘리는 표면 과학 혁신 우주먼지와 싸우는 코팅 기술 – 표면 과학의 최전선 우주 탐사 장비는 단순히 진공과 극한 온도만 견디면 되는 것이 아닙니다. 달, 화성, 소행성과 같은 천체 표면에는 우주먼지(Space Dust)가 끊임없이 장비를 위협합니다. 특히 달먼지(레골리스 먼지)는 유리 파편 같은 날카로운 입자와 정전기 성질을 지녀, 전자 장비와 광학 장치의 수명을 크게 단축시킬 수 있습니다. 이러한 환경에서 살아남기 위해 표면 과학 분야에서는 다양한 코팅 기술을 개발하고 있으며, 이는 탐사 장비의 장기 신뢰성과 유지 보수 주기에 직결됩니다. 정전기 방지 코팅 우주먼지는 대기권이 없는 환경에서 태양광에 의해 쉽게 전하를 띱니다. 이렇게 대전된 먼지는 장비 표면에 강하게 달라붙어 제거가 어렵습니다. 이를 방지하기 위해 정전기 방지.. 2025. 8. 11. 우주망원경의 눈 – 제임스 웹과 극저온 렌즈 시스템 우주망원경의 눈 – 극저온 렌즈와 열 차폐 기술 우주망원경은 우주의 먼 거리를 관측할 수 있는 중요한 도구로, 그 성능은 온도와 밀접하게 연관됩니다. 최근 가장 주목받고 있는 우주망원경인 제임스 웹 우주망원경은 극저온 환경에서 작동하는 렌즈 시스템과 열 차폐 기술을 탑재하여 더욱 뛰어난 관측 성능을 자랑합니다.우주 환경은 지구와 달리 대기와 날씨의 보호가 없어, 망원경이 직접 태양과 우주 방사선, 미세 운석에 노출됩니다. 따라서 제임스 웹과 같은 차세대 우주망원경은 극저온 유지와 열 차폐뿐 아니라 구조적 안정성, 장기 내구성까지 고려한 설계가 필요합니다. 이러한 복합적인 기술 융합이 곧 선명하고 정밀한 우주 관측의 열쇠가 됩니다. 제임스 웹, 극저온 환경에서의 관측 제임스 웹 우주망원경(JWST)은 -.. 2025. 8. 10. 달에 집 짓기 - 우주에서 프린터로 짓는 집의 비밀 왜 달에 건물을 지으려 하는가? 인류는 달을 단순한 탐사의 대상이 아닌, 장기 체류형 기지 건설지로 바라보고 있습니다. NASA의 아르테미스(Artemis) 계획이나 ESA, JAXA의 달 기지 구상은 이를 보여주는 대표 사례입니다. 하지만 기존 방식처럼 모든 자재를 지구에서 수송하는 방식은 비효율적입니다. 그래서 주목받는 것이 바로 현지 자원 활용(ISRU, In-Situ Resource Utilization)입니다. 지구에서 모든 자재를 수송하려면 비용이 막대하고 물류 한계도 존재합니다. 로켓 1kg당 발사 비용이 수만 달러에 이르는 현실에서, 기지를 유지하기 위한 건축 자재, 에너지, 장비를 전부 운반하는 것은 사실상 불가능에 가깝습니다. 따라서 NASA를 비롯한 우주 기관들은 달에서 직접 자원을 .. 2025. 8. 10. 이전 1 2 3 다음
