[테크 인사이트] 우주공장 시대 열린다

3D 프린터로 우주정거장에서 부품 만든다…바이오프린팅 등 의학 부문 혁신도 촉진

▲유럽우주기구(ESA)가 달 토양 성분을 기반으로 만든 인공토양을 바탕으로 3D 프린터로 생산한 건물 블록. 제공=ESA

SF 영화에서처럼 달이나 화성, 또는 우주정거장에서 제품을 생산하는 우주공장 시대가 열린다.

영국 파이낸셜타임스(FT)는 3D 프린터를 이용해 우주정거장에서 직접 부품을 만들거나 줄기세포로 인간 장기를 생산하는 실험이 이뤄지고 있다고 19일(현지시간) 소개했다.

실리콘밸리에서 2010년 설립된 우주공장 스타트업 ‘메이드 인 스페이스(Made in Space)’의 앤드루 러시 최고경영자(CEO)는 “아직 초기 단계인 것은 분명하다”며 “그러나 지난 5년간 우주에서의 생산활동은 뚜렷하게 증가했다”고 말했다. 우주공장의 가능성을 부각시키는 기술이 바로 ‘3D 프린팅’이다. 메이드 인 스페이스는 2014년 국제우주정거장(ISS)에서 처음으로 3D프린터를 이용해 물건을 생산했다.

여전히 무중력 또는 저중력 환경 하에서 3D 프린터 생산 시 기술적 어려움이 남아있다. 캐나다 토론토 소재 요크대학의 조지 주(George Zhu) 교수는 “우주에서는 3D 프린터가 적층구조로 제품을 생산할 때 위아래층을 묶는 데 도움이 되는 중력이 없다”며 “또 금속 파우더나 액체 수지는 중력이 없다면 사실상 쓸 수 없다”고 지적했다. 그러나 주 교수는 “우주공간에서 제품을 생산하면 막대한 경제적 이익을 가져다 줄 수 있다”며 “현재 우주정거장에 부품을 공급하려면 지구에서 생산해 이를 로켓에 담아 적절한 시기에 발사해야 한다. 3D 프린터는 수요에 즉각 대처할 수 있고 시간도 많이 아낄 수 있다”고 설명했다.

우주의 광물이나 원자재를 이용할 수 있는 길도 열리게 된다. 유럽우주기구(ESA)는 3D 프린터를 이용해 달 토양과 같은 성분의 인공토양으로 건물 블록을 생산하는 데 성공했다. ESA는 화성에서도 달처럼 3D 프린터로 블록을 만들어 낼 수 있다고 밝혔다.

우주공장은 의학에서도 혁신을 일으킬 수 있다. 미국 벤처 테크샷(Techshot)은 우주정거장에서 3D 프린터를 통한 바이오프린팅으로 줄기세포로부터 인체 조직을 만드는 프로젝트를 진행하고 있다.

지구에서는 3D 바이오프린팅을 하려면 특수화학물질이 들어간 바이오잉크가 필요하다. 중력으로 인해 세포 조직이 변형되는 것을 막아야 하기 때문. 그러나 우주에서는 그런 부담을 덜게 된다. 테크샷은 내년 말 바이오프린터를 우주에 보내 2019년에 심장근육세포를 생산할 계획이다.

통신도 우주공장이 요긴하게 적용될 수 있는 산업이다. 메이드 인 스페이스는 올해 스페이스X의 로켓을 통해 우주에 광섬유 생산 시설을 보낼 계획이다. 지구에서는 중력으로 인해 광섬유에 미세한 손실이 생기지만 우주는 그런 문제가 없어서 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 제품을 만들 수 있다.