독일 기업 Horizon Microtechnologies가 금속 폴리머 적층 제조(3D 프린팅) 전문 플랫폼의 산업적 제조를 향해 속도를 내고 있습니다. 이러한 움직임은 50만 유로의 지원을 받는 2년 기간의 산업 확장 프로젝트인 IP-MASS를 통해 이루어지며, 유럽우주국(ESA)의 ESA Phi-Lab Austria 프로그램에 선정되면서 더욱 탄력을 받게 되었습니다.
IP-MASS 프로젝트: 시제품에서 대량 생산으로
이 새로운 프로그램은 특히 차폐 하우징(Shielding housings) 및 수동 무선 주파수(RF) 부품 제조를 위해 프린팅, 코팅, 공정 검증 분야에서 회사의 역량을 확장하는 것을 목표로 합니다. 회사는 단순히 실험적인 모델을 생산하는 데 그치지 않고, 최대 5만 개의 부품을 정밀하게 코팅할 수 있는 생산 능력을 확보하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이는 단일 부품이 아닌 대량의 부품을 필요로 하는 '위성 군집(Satellite Constellations)'의 요구 사항을 충족하는 반복 가능한 제조 프레임워크를 제공합니다.
기술 작동 원리 및 경쟁 우위
Horizon의 기술은 폴리머 3D 프린팅의 정밀함과 컨포멀 금속화(Conformal metallisation) 및 보호 코팅 공정을 결합한 것입니다. 이 메커니즘은 다음과 같이 작동합니다.
- 구조: 3D 프린팅된 폴리머가 고정밀의 기본 형상을 제공합니다.
- 기능: 금속은 기술적 기능을 수행하는 데 필요한 두께만큼만 적용됩니다.
이러한 접근 방식은 알루미늄과 같은 경금속을 금속 폴리머 복합재로 대체할 수 있게 하며, 기존의 금속 기계 가공 방식과 비교하여 3D 프린팅이 제공하는 경제적 및 설계적 이점 외에도 최대 40%의 중량 절감에 기여합니다.
이 발전이 우주 분야에 중요한 이유
이번 변화는 개념 증명 단계에서 산업적 성숙 단계로의 근본적인 전환을 의미합니다. 위상 배열 페이로드(Phased-array payloads)와 같은 대규모 위성 구조에서는 단일 위성 내에서, 그리고 수백 개의 위성으로 구성된 군집 내에서 부품이 수백 번 사용될 수 있습니다. 이는 부품 수준에서의 무게와 비용 절감이 전체 우주 프로그램 수준에서 엄청난 이득으로 이어진다는 것을 의미합니다.
회사는 가스 방출(Outgassing), 열 충격, 방사선, 기계적 응력 및 원자 산소 노출을 포함한 저궤도(LEO) 환경 테스트를 통해 자사 기술의 우주 적합성을 입증했습니다.
새로운 지평과 미래 응용 분야
회사의 야망은 차폐 하우징에만 국한되지 않으며, 프린팅 및 금속화된 폴리머가 제조 제약이나 부피 요구 사항을 해결할 수 있는 다른 우주 및 지상 응용 분야로 이 기술의 사용 범위를 확장하고자 합니다. 회사는 우주 커뮤니티에 초기 개념 개발 협력을 제안하고 있으며, IP-MASS 플랫폼은 부품 개발 초기 단계에서 '제조를 위한 설계(Design-for-manufacturability)' 결정을 내릴 수 있도록 지원합니다.