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중국 차세대 유인우주선에서 3D 프린팅 등 3대 과학연구 수행 예정
  • 등록일2020.05.08
  • 조회수307


2020년 5월 5일, 중국 차세대 유인우주선이 창정 5호 B 운반로켓에 실려 예정궤도에 성공적으로 진입하였다. 유인우주선에 탑재된 중국 유인우주선 프로젝트 우주응용시스템은 향후 궤도상 정밀성형 실험, 재료 마찰거동 실험, 미세중력 측정 실험 등 3가지 과학실험을 수행할 예정이다. 이는 미래 중국 우주정거장 구축·운영, 더 먼 우주로의 탐험을 위한 선행 기술검증이며 또한 전향적 과학연구이다.
우주제조 정밀도를 더한층 향상시키고 우주제조에 사용할 수 있는 재료계통을 넓힐 목적으로 중국과학원 우주응용공정기술센터(이하 우주응용센터)가 개발한 "궤도상 정밀성형 실험장치"는 입체 포토에칭(photoetching) 3D 프린팅 기술을 혁신적으로 도입해 금속/세라믹 복합재료에 대한 마이크로미터급 정밀도의 궤도상 제조를 수행할 예정이다. 연구팀은 중국내외 무중력 비행기에서 수행한 수백 차례의 미세중력환경 조건에서의 실험을 통해 무중력 조건에서 페이스트(paste)의 유변학적 거동 및 내적 메커니즘을 분석하였고, 화학적/물리적 방법으로 페이스트를 액체상태로부터 연질물질 형태로 변화시켰다. 연질물질 고유의 항복응력은 무중력 조건에서 변형에 저항하고 벽타기(wall climbing)를 억제한다. 또한 비교적 높은 전단력 작용 하에서 양호한 유동성 회복이 가능해 프린팅의 순조로운 진행을 담보한다.
우주응용센터와 중국과학원 란저우(蘭州)화학물리연구소가 공동으로 개발한 "재료 마찰거동 실험장치"는 미세중력 환경에서 액체윤활재료의 적심거동(wetting behavior) 및 고체 마찰부산물의 전이거동을 연구한다. 재료 표면에서 윤활유 유형별 침윤현상 관찰을 통해 고체 표면상태가 액체 윤활재료 침윤에 미치는 영향을 분석하고, 우주환경요인 특히 미세중력환경이 윤활유 적심거동에 대한 작용법칙을 규명하며, 우주 운동부품에 응용 가능한 신형 표면개질 기술을 찾는 등 장수명 윤활기술 설계 및 개발을 지원할 예정이다. 또한 마멸분(wear debris)의 미세중력환경에서의 전이현상 조사를 통해 우주환경요인이 마멸분 표류에 미치는 영향을 연구하고, 우주 미세중력환경에서 마멸분의 분포상태를 탐구하며, 미세중력환경에서의 마멸분 표류 구동 메커니즘을 규명하는 등 후속 장수명 운동구조장치 궤도상 운행동안의 마멸분 관리 연구에 참고정보를 제공한다.
우주응용센터와 화중(華中)과학기술대학교, 중국항천과기집단 제3연구원 33연구소가 개발한 "미세중력 측정 실험장치"는 다양한 유형의 미세진동 가속도 센서를 1대의 설비에 통합시켜 가속도 측정 능력 비교 테스트 및 궤도상 검증을 수행할 예정이다. 이 또한 중국 고정밀도 미세전자기계시스템 정전기부양가속도계의 첫 궤도상 비행으로서 중국 우주정거장 단계 고민감도 미세중력 측정기술 및 고미세중력 진동절연(vibration isolation) 제어기술 응용을 위한 선행 기술검증이자 기술 준비이다.

정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/5/439356.shtm