우주 산업을 위한 진공 기술
미래의 우주 연구를 가능하게 하다
우주 산업은 우리가 매일 사용하는 제품들에 많은 영향을 주었습니다.
미래 연구는 인류에게 큰 영향을 끼칠 것입니다. 미래 연구들 중 하나인 우주 연구가 갖고 있는 핵심 목표는 인류에게 가장 필요한 도전들을 해결할 가능성을 가집니다.
- 풍부하고 강력하면서 깨끗한 에너지원 만들기
- 인간의 삶과 행성 연구의 연관성
- 과학, 우주 생물학, 그리고 우주 기원의 지식 확대
- 미래 세대에 도움이 되는 새로운 기술, 의약품 및 인프라 개발
하지만 이러한 연구 데이터를 쌓기 위해선 비용이 따릅니다. 우주 산업은 높은 비용과 가장 어려운 환경 속에서 이루어집니다.
그러므로 우주 연구에 필요한 모든 요소와 프로세스를 넓고 세심하게 테스트할 필요가 있습니다. 우주체 발사 후 오류를 수정하는 것은 불가능할 때가 있으며 언제나 큰 대가가 따릅니다.
저희의 진공 기술은 지구에서 우주와 동일 조건으로 실험과 환경 조성을 할 수 있도록 하여 다양한 우주 연구를 진행할 수 있습니다.
오늘날 발사 전 우주 테스트의 예
Leybold 진공 시스템들은 각각의 용도에 맞게 맞춤형으로 제작됩니다. Leybold 기술이 적용된 우주 연구의 다양한 예시를 소개해 드립니다.
- 전기 추진 및 추력기 테스트
- 열 진공 챔버
- 망원경 거울 코팅
- 망원경 검출기 냉각
- 질량 분해 및 진공 베이크아웃
전기 추진 및 추력기 테스트
추진기를 장기간 테스트하여 추진기가 우주 임무를 수행하는 동안 성능을 유지하고 우주 환경의 조건을 견딜 수 있게 합니다.
열 진공 챔버
우주에서 사용되는 모든 요소는 극한의 온도와 방사에서의 내구성 테스트를 거치며 TVAC의 열 순환 범위는 70k~400k 사이가 될 수 있습니다.
망원경 거울 코팅
은 혹은 알루미늄의 고감도 대형 거울을 재코팅하는 작업은 1~2년마다 진공 상태에서 반복적으로 수행해야 합니다. 거울의 최적 성능을 유지하기 위한 중요한 작업입니다.
망원경 검출기 냉각
Leybold의 크라이오 기술은 수신기의 온도를 4k까지 낮게 낮추는 데 사용됩니다. 이 기술을 통해 망원경은 자외선, 감마선, 마이크로파뿐만 아니라 가시광선 범위를 벗어나는 영역을 탐지할 수 있습니다.
질량 분해 및 진공 베이크아웃
TML(Total Mass Loss, 총 질량 손실률) 테스트는 열악한 우주 환경 속에서 구성 요소의 분해 정도를 측정함으로써 장기간에 걸쳐 견딜 수 있는 내구성을 측정합니다.
우주 테스트를 위한 진공 기술
| 포어 진공 펌프 | 터보 펌프 | 크라이오 펌프 | 크라이오 냉각 | 맞춤 챔버 | |
| 추진/추진기 테스트 | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |
| 열 진공 챔버 테스트 | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| 질량 및 베이크아웃 | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| 망원경 거울 코팅 | ✔ | ✔ | |||
| 망원경 거울 냉각 | ✔ | ✔ | ✔ |
우주 산업용 진공 솔루션
Leybold는 전 범위의 제품을 제공할 수 있는 유일한 진공 기술 공급업체 중 하나입니다.
넓고 다양한 Leybold의 포트폴리오 중 우주 산업 부문에 필요한 솔루션들은 모두 5가지 장비 범주 중 하나에 속합니다.
고진공(HV)
고진공(HV) 압력 범위는 일반적으로 터보 분자 펌프(TMP)를 사용하는 우주 산업에서 사용됩니다.
- 당사의 다양한 TURBOVAC i 펌프는 여러 가지 크기와 펌핑 속도로 제공되며 각종 변수들이 특정 응용 분야에 맞도록 맞춤 제작되어 제공됩니다.
크라이오 기술
크라이오 기술은 다음 3가지 핵심 요소로 구성됩니다.
- COOLPAK i 헬륨 컴프레서,
- COOLPOWER i 콜드 헤드,
- COOLVAC i 크라이오 펌프.
이 같은 기술들을 여러 가지 목적을 달성하기 위해 다양한 방식으로 구성할 수 있습니다.
- COOLPOWER i와 COOLPAK i를 결합하여 크라이오 냉동/냉각 시스템을 만듭니다.
- COOLVAC i는 최대 10,000l/s의 UHV 진공을 조성하는데, 특정 공정을 위해 이 기술을 COOLPOWER i & COOLPAK i와 함께 사용하기도 합니다.
진공 챔버 및 시스템
진공 챔버 및 시스템은 여러 가지 응용 분야에 적용됩니다.
당사의 UNIVEX 진공 챔버는 테스트를 실행하는 공간을 만들어줍니다. 어떤 챔버는 우주선 전체를 수용할 수 있을 만큼 크고 또 어떤 챔버는 개별 요소들을 테스트하도록 설계되었습니다.
TVAC과 같은 제품은 우주의 진공 상태를 시뮬레이션할 뿐 아니라 극단적인 온도 변화 조건을 생성해 주고 TML은 열악한 조건 하에서 장기간에 걸쳐 질량 손실을 측정합니다. 이러한 UNIVEX 시스템들 중 상당수는 특정 프로젝트에 맞게 맞춤형으로 제작되고 있습니다.
측정 및 계측
진정한 턴키 진공 시스템을 구축하려면 다음과 같은 측정 및 제어 기술도 탑재해야 합니다.
- IONIVAC, THERMOVAC 및 PENNINGVAC 센서, 게이지 및 트랜스미터,
- LEYSPEC 잔류 가스 분석기 및 PHOENIX 누출 감지 시스템.
- 더불어 Leybold 기술을 한 데 연결해 주는 밸브, 피팅 및 플랜지도 제공합니다.
우주 연구의 미래
다양한 진공 솔루션을 통해 매우 구체적인 목적을 위해 제작되고 완벽하게 균형 잡힌 턴키 진공 시스템.
맞춤형 시스템을 구축하는 것은 저희가 우주 분야를 위해 만드는 모든 기술의 개발에 있어서 핵심 원칙입니다.
미래 프로젝트에 대한 야망과 기술적 분야가 진화함에 따라 우주 연구를 가능하게 해주는 기술도 진화하고 있습니다. 미래의 프로젝트는 단순히 발사-궤도-재진입의 결과를 생각하는 것에서 더 나아가고 있습니다. 새로운 연구 분야는 다음과 같습니다.
심층 우주 탐사
행성과 은하계에 대한 우리의 지식을 태양계 너머로 확대하고 빅뱅 직후의 사건들, 우주의 기원을 연구합니다.
태양계 외 행성 연구
생명체가 살 수 있을 만한, 또는 살 수도 있었을 행성을 찾아봅니다. 여기에는 외계 생명체에 대한 탐구뿐 아니라 행성 간 식민지화의 실현 가능성에 대한 탐구도 포함됩니다.
우주 생물학
우주가 미시생물학과 거대생물학적 차원에서 어떻게 작동하는지 이해하고 이 분야의 일반적인 연구 측면에서 우리의 지식을 넓힌다면 미래의 사업에 직접적인 영향을 미칠 것입니다.
소행성 채굴
소행성에는 천연자원과 핵심 원소들이 거의 무한하게 존재한다고 추정되므로, 소행성에 접근할 수 있다면 경제적, 환경적으로 커다란 기회를 얻게 될 것이며 미래의 사업을 위한 새로운 에너지원을 얻게 될 것입니다.
우주 쓰레기 관리
앞으로 수십 년 동안 엄청나게 많은 위성을 발사할 예정이므로 우주에 떠다니는 물체 수가 늘어남에 따라 지구 주위의 궤도에서 쓰레기를 제거하는 과정을 시작하기 위한 다양한 프로젝트가 계획되어 있습니다.
행성 간 식민지화
다른 행성에서 사람이 살 수 있을지, 거기에 어떻게 갈 것인지, 필요한 인프라를 어떻게 건설할 것인지, 그리고 생명을 유지하는 데 필요한 음식과 에너지를 어떻게 조달할 것인지를 연구합니다.
진공을 통해 긍정적인 미래 구현
NASA와 ESA, 그리고 모건 스탠리의 수많은 학자들이 우주 경제의 규모가 2040년까지 $1조 달러에 달할 것으로 예상하고 있는 바, 이 부문의 기회는 매우 중요합니다.
이 같은 점은 탑재체를 우주로 보내는 킬로그램당 비용의 감소와 함께 민간 부문 투자의 증가로 입증될 수 있는 미래 우주 사업의 경제성을 더 높여줍니다.
협업과 혁신은 본질적으로 서로 연결되어 있습니다. Leybold는 1850년부터 과학, 산업 및 R&D 분야의 프로젝트에서 미래의 기술을 개발할 수 있도록 진공 솔루션을 설계하고 구축해 왔습니다.
맞춤형 턴키 시스템이 차후 임무를 어떻게 가능하게 할 수 있는지에 관해서는 당사 팀과 상의하십시오.
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