우주 분야에서의 적층 제조: EOS, 기술 기반 제공업체로서 Portal Space 지원
2026년 7월 7일 | 읽는 데 걸리는 시간: 6분
적층 제조 (AM)는 우주 관련 엔지니어링 프로젝트, 특히 복잡한 형상, 기능 통합 및 반복적 개발이 요구되는 분야에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. 대표적인 사례로, 응용 중심의 엔지니어링 접근 방식을 활용하여 로켓 엔진 시스템을 개발하고 테스트하는 EOS와 Portal Space 간의 협업이 있습니다.
Portal Space는 우주 관련 하드웨어의 설계, 제조 및 검증 작업을 수행하는 노르웨이의 학제간 학생 단체입니다. 팀이 액체 연료 추진 개념의 세계에 깊이 빠져들면서, 신뢰할 수 있는 연소실 개발은 이 프로젝트 내에서 가장 중요하면서도 기술적으로 까다로운 과제 중 하나가 되었습니다. 연소실은 재료의 녹는점에 육박하는 극한의 열적·기계적 하중 하에서 작동하기 때문에, 기존의 제조 방식으로는 제작 및 재사용이 특히 어렵습니다.
Portal Space의 첫 번째 연소실 설계에는 학술 논문을 포함한 상당한 개발 노력이 투입되었습니다. 그럼에도 불구하고, 수작업 용접 생산 공정으로 인해 완성된 연소실에는 많은 결함이 있어 신뢰성이 떨어졌는데, 이 공정은 프로젝트 초기에 수용되었으나 핵심적인 기술적 불확실성 중 하나를 초래했습니다. EOS와의 협력을 통해 금속 적층 제조 기술이 도입되면서 결정적인 전환점이 찾아왔습니다. EOS는 설계 및 공정 지원 외에도 Portal Space에 Additive Minds Academy에 대한 무료 이용 권한을 제공했습니다. 이를 통해 레이저 파우더 베드 융합 기술에 대한 기초 지식을 쌓을 수 있었으며, 포털 스페이스는 첫 번째 엔진 버전에 적합한 적층 제조(AM) 설계를 개발할 수 있게 되었습니다.
EOS는 니켈 기반 초합금인 인코넬(Inconel) 718로 연소실을 제작할 수 있게 함으로써, 적층 제조(AM) 전문 지식과 제조 역량을 모두 제공했습니다. 설계 및 공정 지원 외에도, EOS는 적층 제조 방식으로 제작된 연소실 유닛 두 개를 생산하여 보다 견고하고 체계적인 검증 전략을 가능하게 했습니다. 첫 번째 적층 제조 연소실은 초기 실화 시험을 위해 납품되었으며, 이어 시험 결과를 바탕으로 목표한 설계 수정 사항을 반영한 두 번째 유닛이 납품되었습니다. 이러한 반복적인 접근 방식은 보다 체계적인 검증 프로세스를 가능하게 했으며, 적층 제조가 시험 주기 사이에 신속한 설계 개선을 어떻게 지원할 수 있는지를 잘 보여줍니다.
프로젝트 난센
이번 협력은 포털 스페이스(Portal Space)의 현재 개발 프로그램인 ‘프로젝트 난센(Project NANSEN)’의 일환으로 진행됩니다. 난센 로켓은 해당 기관의 첫 발사 시도인 만큼, 성공적인 발사 확률을 높이기 위해 탑재체를 실지 않기로 결정했습니다.
포털 스페이스(Portal Space)는 에탄올과 액체 산소를 연료로 사용하고 질소를 가압제로 활용하는 액체 로켓 엔진을 개발 중이다. 이 엔진은 소용돌이 분사기, 재생 냉각식 연소실, 라발 노즐을 특징으로 한다. 연소실 자체는 EOS와의 협력을 통해 금속 적층 제조 기술을 활용해 제작되었다.
실제 조건 하에서의 검증
기계적 준비가 완료됨에 따라, 적층 제조 방식으로 제작된 연소실은 전체 추진 시스템의 일환으로 체계적인 시험 프로그램에 들어갔다. 초기 검증 작업은 수성 시험을 통해 연소실 내부 냉각 채널의 유동 특성을 파악하는 데 중점을 두었다. 이어서 저온에서의 성능과 구조적 거동을 평가하기 위해 액체 질소를 이용한 극저온 시험이 진행되었다.
2025년 가을에 실시된 실화 시험을 통해 얻은 결과와 경험을 바탕으로 엔진 설계를 최적화했습니다. 최종 발사 구성을 위한 두 번째 시제품이 EOS에서 다시 제작되었습니다. 개발팀이 2년짜리 개발 프로그램의 마지막 분기에 접어들면서, 2026년 여름 발사를 목표로 하고 있습니다.
복잡한 우주 하드웨어 구현을 가능하게 하는 AM
EOS의 관점에서 볼 때, 이번 협업은 적층 제조(AM)가 기능적 통합, 첨단 냉각 개념, 반복적인 개발 및 테스트 체계를 가능하게 함으로써 우주 공학을 어떻게 지원할 수 있는지를 보여줍니다. 복잡한 내부 구조와 극한의 작동 환경을 지닌 연소실은 적층 제조 기반의 설계 접근 방식이 실질적인 가치를 더할 수 있는 부품의 대표적인 사례입니다.
“이와 같은 프로젝트는 적층 제조가 우주 응용 분야를 위한 극도로 까다로운 부품의 개발 및 시험에 어떻게 기여할 수 있는지 보여줍니다. 진정한 가치는 부품 그 자체에 있는 것이 아니라, 적층 제조된 부품이 어떻게 기능적 통합, 반복적 설계, 그리고 실제 적용 환경과 유사한 조건 하에서의 시스템 수준 테스트를 가능하게 하는지에 있습니다. 바로 이러한 설계의 자유도, 공정 이해, 그리고 전체 엔진 시스템 내에서의 검증이라는 요소들이 결합되어 적층 제조(AM)가 복잡한 우주 하드웨어를 구현하는 강력한 원동력이 되는 것입니다.”
마이클 볼파르트(Michael Wohlfart), Additive Minds 사업 개발 및 아카데미 팀장.
포털 스페이스(Portal Space)는 또한 이번 협력을 금속 적층 제조를 실무에 적용하는 데 있어 중요한 학습 경험으로 강조하고 있다.
“우리는 프로젝트 전반에 걸쳐 금속 적층 제조에 대한 폭넓은 통찰력을 얻었으며, 이번 협업은 프로젝트의 전환점이 되었습니다. 온라인 강좌는 EOS와 함께 첫 번째 적층 제조 설계를 논의할 수 있는 탄탄한 기반을 마련해 주었으며, Additive Minds 팀과의 긴밀한 교류는 매우 귀중한 경험이었습니다. 이번 경험은 우리 회사의 향후 개발에만 도움이 될 뿐만 아니라, 노르웨이 우주 업계 내 지식과 역량 강화에도 기여할 것입니다.”
Portal Space의 회장 헥터 이그나시오 페나 아파블라자.
