국내 연구팀, NASA 우주건설 대회서 우승

건설연-한양대 컨소시엄, NASA 주최 3D프린팅 2단계 경연 우승

한국건설기술연구원(KICT)은 9일 미국 NASA가 주최하는 센테니얼 챌린지(Centennial Challenges) 대회 2차 평가에서 KICT와 한양대가 주축이 된 ‘문 엑스 컨스트럭션(Moon X Construction)’ 팀이 1위를 차지했다고 10일 밝혔다.

이번 대회에는 전 세계 총 76개 팀이 참가, 19개 팀이 컷오프를 통과한 후 각 팀에서 제작한 우주콘크리트 샘플의 압축강도를 테스트하는 1차 평가를 진행했고, 세계적으로 총 7개 팀만이 2차 평가에 진출해 치열한 경합을 벌였다. 이 중 해외 진출팀은 한국과 싱가포르 2개 팀만이 생존했고 최종적으로 한국 컨소시엄이 쟁쟁한 선진국 연구팀과의 경쟁에서 승리해 1위에 올랐다.

한국의 ‘문 엑스 컨스트럭션’ 팀은 KICT 이태식 원장 및 극한건설연구단장 신휴성 박사를 필두로 해 한양대 국제우주탐사연구원(ISERI) 및 프리폼연구소 정종표 대표 등이 참가한 융합연구단으로, 자체개발한 월면 복제토와 폴리머 소재를 사용해 우수한 3D 프린팅 기술을 선보였다는 평가이다.

문엑스 컨스트럭션팀이 굽힘테스트를 위해 선보인 3차원 인쇄물

한국 팀은 현무암질의 월면 복제토와 재활용플라스틱의 한 종류인 LDPE를 재료로 하여 노즐로 사출해내는 ‘일체형 적층식 3D 프린팅’ 기술로 60cm에 달하는 구조물을 선보였다. 이는 타국의 3D프린팅 결과물이 10~15cm 크기로 구현되는 것에 비하면 한층 진보된 기술력을 선보였다고 할 수 있다.

또한 한국 팀의 구조물은 타 참가팀에 비해 압축 및 인장강도에서 월등히 우수한 성능을 보였으며, 복제토를 재료로 적극 활용해 향후 달·화성 탐사에 해당 기술이 실제 응용될 가능성이 가장 높다는 점도 좋은 평가를 받은 이유인 것으로 알려졌다.

NASA에서 주최하고 미국 브래들리 대학에서 주관하는 센테니얼 챌린지 대회는 우주에서 인간이 거주할 수 있는 건축물을 짓기 위해 우주 현지의 토사 등과 같은 현지재료(예, 월면 복제토)를 활용, 우주 콘크리트를 제작하고 3D 프린팅으로 우주 건축물을 짓는 첨단 기술 경진대회이다.

NASA 센티니얼 챌린지는 총 3단계로 진행되며 우주 건축물 디자인분야를 겨루는 1단계는 2015년에 열렸다. 금년도에 개최된 2단계 대회는 우주 구조물 제작분야 경쟁전으로, 3D 프린팅 기술을 이용한 실물 모형을 제작해 보유한 기술을 실증하는 단계이며 총 3차 심사대회로 진행된다.

한국의 문 엑스 컨스트럭션 팀이 우승한 2차 대회는 행성 건축물을 구성하는 구조물의 제작 및 강도 테스트를 통과여부를 기반으로 실대형 구조물의 건축가능성을 판단하는 대회이다.

이후 문 엑스 컨스트럭션 팀은 3차 경쟁전에서 2차에서 선보인 3D 프린팅 기술을 포함, 현장에서 직접 각종 우주기술을 총망라하여 1.5m 직경, 0.75m 높이의 3D 돔형태의 실제 건축물을 프린팅하는 경합이 있을 예정이며, 오는 8월 25~26일경 미 일리노이주 현지에서 일반에 공개될 예정이다.

건설연-한양대 컨소시엄 Moon X Construction Team의 한양대 팀, 앞줄 중앙 (현)이태식 건설연 원장(한양대 교수, ISERI)

대회 프로그램을 총괄하는 NASA의 몬시 로만(Monsi Roman) 프로그램 매니저는 “3D 프린팅된 실제 건축물을 봄으로써 우주에 대한 도전이 더욱 실현가능성이 높아짐을 알 수 있으며, 이 대회는 미래 우주 주거지 건설을 위한 시작 단계로 이 기술들이 새로운 세계에 대한 인간의 탐사를 가능케 해 줄 무한한 잠재력을 지나고 있다”고 밝혔다.

또한 대회를 주관하는 브래들리 대학 학장 게리 로버츠(Gary Roberts, Ph.D.)는 “우리는 혁신에 중점을 두고 있으며, 심사를 통과한 7개 팀들은 우리의 현재와 미래에 적합한 솔루션을 만들어 낸 해결책에 대해 찬사를 받을 것이다”고 밝히며 “다음 단계에서는 지금까지 없었던, 인간의 우주탐사에 필요한 핵심 시스템을 발전시킬 연구를 볼 수 있기를 기대한다”고 논평했다.

이태식 원장은 “NASA가 주관하는 대회에서 KICT와 한양대 등 국내 학-연 컨소시엄이 우수한 성과를 내었다는 것은 우리가 개발하고 있는 3D 프린팅 기반 건설기술의 기술적 우수성에 대해 세계적으로 입증받았다는 것을 의미한다”며, “이는 우리 건설산업의 신성장동력 및 미래먹거리 창출에도 기여할 수 있다”라고 본 대회의 성과에 대한 의미를 부여했다.