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마크포지드 활용사례 : 사이더스 스페이스社 인공위성 3D프린팅 제작


사이더스 스페이스(SIDUS SPACE)는 미국 위성 설계·생산·발사·운영 전문기업으로 마크포지드는 사이더스 스페이스와의 협력을 통해 다중 임무 인공위성 ‘LizzieSat'을 3D프린팅으로 제작했습니다.

‘LizzieSat’은 다양한 궤도(경사 28~98도, 고도 300~650km)에서 작동하며 항공, 해양, 기상, 우주 서비스, 지구 정보 및 관측 등의 임무를 수행할 수 있습니다. 이 첫번째 3D프린팅 인공위성은 스페이스X와 발사 계약을 통해 올해 ‘스페이스X Transporter-9’ 로켓에 실려 발사될 예정입니다.

사이더스 스페이스 팀은 LizzieSat 위성 프로젝트에 지난 4년 동안 참여했습니다.

사이더스 스페이스가 제작하고 있는 LizzieSat 위성의 무게는 100킬로그램을 초과할 수 없으며, 중력의 다섯 배인 5G를 견딜 만큼 튼튼해야 합니다.

또한 우주로 발사된 위성은 태양 복사 에너지를 흡수하며 온도가 300°F에서 200°C로 변하기 때문에 이러한 극한의 조건에서 온전히 작동해야 하는 위성의 부품을 제작해야합니다.

그 결과, 사이더스 스페이스 팀은 모든 조건에 적합한 마크포지드 3D프린터로 제작한 부품을 사용하였습니다.

사이더스 스페이스 팀은 마크포지드의 Onyx FR-A 재료를 이용하였습니다. Onyx FR-A로 제작된 모든 부품들은 국제 우주 정거장에서 1년 동안 테스트 비행을 마치고 나서도 성능 저하가 전혀 없었습니다. 마크포지드가 제작한 부품은 우주의 악조건을 극복하고 처음 프린팅 되었던 상태 그대로 돌아왔습니다.

또한 사이더스 스페이스 팀은 부품의 설계가 수정되었을 때, 마크포지드의 3D 프린팅 시스템을 이용하여

하루 만에 완전히 새로운 부품을 제작할 수 있었습니다. 이는 시간, 비용 측면에서 매우 효율적이며 경제적인 방법이었습니다.

이 같은 결과를 토대로 사이더스 스페이스 팀은 마크포지드의 3D 프린팅 부품을 위성에 사용할 수 있다고 판단했습니다. 마크포지드의 3D 프린팅 시스템은 위성 LizzieSat의 설계 요구조건에 잘 부합하는 공정/제조 방식입니다.

사이더스 스페이스 팀은 위성의 부품을 Onyx FR, FR-A, ESD 및 카본파이버로 제작하여

금속과 같은 강도의 부품을 생산하는 동시에 경량화 및 생산 시간 단축에 성공했습니다.

Onyx FR-A는 항공우주, 자동차의 요구 사항을 위해 특별 제작된 재료입니다. 로트 수준에서 재료를 추적 가능하도록 설정되었으며, 14 CFR 25.853에 따라 인증에 필요한 테스트 기준을 통과했습니다.

이 재료를 통해 제작된 부품은 재료 제작 위치, 제품 제작 시점, 오류 발생 위치 등과 같은 재료 및 부품의 정보에 대한 추적이 가능합니다.

재료의 추적 가능성은 는 항공 우주 산업의 많은 기업에서 요구하는 사항입니다.

​사이더스 스페이스 팀은 부품의 균열, 전단 변형과 같은 부품의 오류들을 Onyx FR-A로 빠르게 파악하고

이를 통해 다음 부품을 제작할 때 더 효율적으로 수정할 수 있었습니다.

마크포지드의 Onyx 계열 재료들은 CFR(Carbon Fiber Reinforcement) 기술을 통해 탄소 섬유와 같이 사용되어 무게 대비 탁월한 강도와 강성을 제공하는 부품을 제작할 수 있습니다. ​이와 같은 특성으로 항공 우주 산업에서 마크포지드의 3D 프린팅 솔루션은 제품 설계와 제작 시에 큰 비용과 시간을 절감할 수 있는 좋은 방안이 됩니다.


 


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