달의 레골리트 건설: 2025년의 돌파구와 수십억 달러의 달 산업 공개

요약: 달 건설의 새로운 최전선
시장 전망 2025–2030: 성장 요인 및 수익 예측
주요 플레이어 및 산업 협업: 누가 달 물질 혁명을 주도하고 있는가?
핵심 기술: 3D 프린팅, 소결, 및 자원 활용 혁신
재료 과학: 달 레고리스 기반 제품의 특성과 성능
규제 환경: 국제 협약 및 우주 기준
공급망 및 물류: 소싱, 운송, 및 현장 제조
주요 프로젝트 및 시연: NASA, ESA, 및 민간 부문 이니셔티브
도전과 위험: 기술적, 환경적, 경제적 요인
미래 전망: 상업화 궤적 및 달 정착지를 향한 길
출처 및 참고문헌

요약: 달 건설의 새로운 최전선

달의 표면을 덮고 있는 미세한 가루 같은 토양인 달 레고리스는 국제 우주 기관과 민간 산업의 지속 가능한 현장 건설 자재 개발의 초점으로 떠오르고 있습니다. 2025년 달 탐사가 강화됨에 따라, 레고리스 기반 건설은 유인 미션과 장기 거주를 위한 인프라 개발의 초석이 될 것으로 기대됩니다.

NASA의 아르테미스 프로그램은 상업적 파트너와 협력하여 달 레고리스를 실용적인 건축 자재로 변환하는 방법을 적극적으로 조사하고 있습니다. 이 우주 기관의 NASA 달-화성 이니셔티브는 레고리스에서 파생된 벽돌과 콘크리트를 개발하는 것을 포함한 현장 자원 활용(ISRU) 기술에 특히 우선순위를 두고 있습니다. 2024년에는 NASA의 3D 프린트 서식지 챌린지가 부가 제조 기술을 사용하여 레고리스 시뮬레이션 구조물을 시연함으로써 2025-2026년 경 달에서 유사한 방법을 적용할 수 있는 가능성을 검증했습니다.

ICON과 같은 산업 선도 기업들은 대규모 달 인쇄 시스템을 발전시키고 있습니다. NASA의 자금을 받아 ICON은 지역 레고리스를 사용하여 달 서식지를 3D 프린트하는 Olympus 건설 시스템을 개발하고 있습니다. 이 회사는 2023년과 2024년의 이정표 시연에서 자동화된 레고리스 처리, 혼합 및 인쇄를 선보이며 향후 몇 년 내에 달 기술 시연 임무를 위한 기반을 마련했습니다.

한편, 유럽 우주국(ESA)은 태양 에너지와 마이크로웨이브 가열을 사용하여 레고리스 시뮬레이트를 소결하는 실험을 계속하고 있으며, 극한의 달 조건에서도 견딜 수 있는 강력한 ‘달 벽돌’을 생산하고 있습니다. 2025년까지 ESA의 진행 중인 프로젝트는 이러한 제조 기술을 최적화하여 아르테미스 시대의 초기 미션에서 현장 배치하는 것을 목표로 하고 있습니다.

또한 Blue Origin과 같은 기업들은 레고리스에서 금속과 산소를 추출하는 화학적 프로세스를 개발 중이며, 생성물은 구조 요소의 제작에 적합합니다. 이러한 노력은 부가 제조와 보완 관계에 있으며, 달 자재 처리 접근법의 포트폴리오를 넓히고 있습니다.

앞으로 몇 년간 기술 시연 임무와 파일럿 규모의 달 건설 시험이 기대됩니다. 3D 프린팅, 소결 및 레고리스 화학의 융합은 첫 번째 세대의 달 인프라를 뒷받침할 준비가 되어 있으며, 비용이 비싼 지구에서 공급되는 자재에 대한 의존도를 줄이고 지속 가능한 탐사 및 정착을 가능하게 할 것입니다. 따라서 달 레고리스 기반 건설 자재는 달 건설의 새로운 최전선에서 중추적인 기술로 자리 잡고 있으며, 이번 10년이 끝나기 전에 가시적인 진전을 기대하고 있습니다.

시장 전망 2025–2030: 성장 요인 및 수익 예측

달 레고리스 기반 건설 자재 시장은 2025년부터 2030년까지 상당한 발전이 기대되며, 이는 달 탐사 프로그램의 증가하는 모멘텀과 지속 가능한 현장 자원 활용(ISRU) 기술에 대한 절실한 필요성에 의해 촉진됩니다. 주요 정부 및 상업적 기관들이 영구적인 달 서식지 및 인프라를 위한 계획을 세우면서, 지역 달 레고리스에서 파생된 건설 자재에 대한 수요가 급격히 증가할 것으로 예상됩니다.

주요 요인은 NASA와 같은 기관의 지속적이고 다가오는 미션으로, NASA는 10년대가 끝날 무렵 아르테미스 베이스 캠프를 설치하려고 하고 있으며, 유럽 우주국(ESA)는 Terrae Novae 프로그램이 미래의 달 정착지를 위한 ISRU에 우선순위를 두고 있습니다. 두 기관 모두 레고리스를 구조 부품으로 전환하기 위한 기술에 투자하고 있으며, 이는 벽돌, 타일 및 방사선 차폐와 같은 형태로 이루어지며 지구에서 건설 자재를 운송하는 물류 및 재정적 부담을 줄일 수 있습니다.

상업적으로는 파트너십과 공공-민간 협력이 기술 성숙을 가속화하고 있습니다. 예를 들어, ICON은 NASA의 계약 하에 레고리스 시뮬레이트를 사용하여 3D 인쇄 기술을 발전시키고 있으며, 2026년까지 프로토타입 시연 및 지상 파일럿 플랜트를 예상하고 있습니다. 마찬가지로, Airbus는 ESA 주도의 달 기지 개념을 지원하기 위해 레고리스 처리 및 건설 기술을 개발하고 있으며, 이 기간 동안 필드 테스트베드 및 로봇 시연 장치를 예정하고 있습니다. 이러한 이니셔티브는 달 표면 인프라 프로젝트가 형태를 갖추면서 프로토타입 단계에서 상업적 전개로 전환될 것으로 예상됩니다.

이 기간의 수익 예측은 달 미션 일정과 시연 프로젝트의 운영 공급망으로의 규모 확장에 달려 있습니다. 2025년에 시장은 초기 단계에 있지만, 산업 예측—미션 예산 및 발표된 달 인프라 계획에서 추출된—에 따르면 달 레고리스 기반 건설 기술에 대한 누적 투자는 2030년까지 10억 달러를 초과할 것으로 예상되며, ISRU는 서식지 및 착륙장 건설에 필수적이 될 것입니다 (NASA). 자재 공급업체와 기술 통합기업들은 파일럿 프로젝트에 대한 초기 계약을 확보하기 위해 포지셔닝하고 있으며, 프로토타입 수익은 이 10년대 후반에 출현할 것이며, 달 물류 체인이 성숙함에 따라 가속화될 것입니다.

성장 요인: 달 탐사 프로그램의 확대, ISRU 요구, 로봇 건설의 발전 및 비용 절감 요구.
수익 전망: 기술 시연에서 나오는 초기 단계 수익(2025–2027); 달 표면 인프라 수요의 규모가 커짐에 따라 가속화되는 성장(2028–2030).
주요 플레이어: ICON, Airbus, NASA, ESA.

요약하자면, 2025–2030년 동안의 달 레고리스 기반 건설 자재에 대한 전망은 기술적 발전, 파일럿 배치 및 달 표면 인프라가 실제 현실이 됨에 따라 시장 활동의 급증을 특징으로 하고 있습니다.

주요 플레이어 및 산업 협업: 누가 달 물질 혁명을 주도하고 있는가?

달 레고리스 기반 건설 자재의 개발은 국제 우주 기관과 민간 기업들이 2025년 이후 지속적인 달 존재를 준비하면서 가속화되고 있습니다. 주요 플레이어들은 실험실 혁신을 현장 준비가 된 솔루션으로 변환하기 위해 파트너십을 활용하고 있으며, 비용과 복잡성을 최소화하기 위해 자원 활용(ISRU)에 초점을 두고 있습니다.

NASA는 아르테미스 프로그램 하에 여러 가지 이니셔티브를 선도하며 최전선에 서 있습니다. 3D 프린트 서식지 챌린지는 레고리스 시뮬레이트로 3D 프린팅의 실행 가능성을 입증하여 건설 기술 회사들과의 협력을 촉진했습니다. NASA는 또한 티핑 포인트 프로그램을 통해 달 건설에 대한 혁신을 촉진하기 위해 계약을 체결하였고, 이에는 ICON과 같은 기업에 자금을 지원하고 있습니다. ICON은 달 레고리스 시뮬레이트를 사용하여 내구성이 뛰어난 인프라를 생성하기 위해 부가 제조에 중점을 둔 Project Olympus를 개발하고 있습니다. 그들의 작업에는 달 환경을 위한 자율 건설 시스템 및 자재 조성 개발이 포함됩니다.

유럽에서는 유럽 우주국(ESA)가 건축 회사 및 연구 기관과 협력하여 레고리스를 사용한 3D 인쇄 서식지를 탐구하고 있습니다. Foster + Partners 및 지상 3D 인쇄 전문가와의 파트너십을 통해, 레고리스 시뮬레이트 및 바인더 자재를 활용한 시연 프로젝트가 이루어졌으며, 이 기술을 2020년대 후반에 달 응용으로 확대하려는 목표를 가지고 있습니다.

일본의 JAXA는 시미즈 건설과 같은 대형 건설업체와 협력하여 레고리스 기반 건설 개념을 다룹니다. 그들의 공동 연구는 달 토양을 구조 부품으로 전환하는 로봇 조립 및 소결 기술에 중점을 두어 국제 달 탐사 로드맵의 일환으로 향후 몇 년 이내에 파일럿 시연을 목표로 하고 있습니다.

그 외에도 인도 우주 연구 기구(ISRO)가 학술 기관과 협력하여 레고리스 기반 벽돌 기술을 시험하고 있으며, Blue Origin은 Blue Moon 착륙선 프로그램의 일환으로 ISRU 기반 인프라 탐색을 진행하고 있습니다. 우주 기관, 건설 회사, 로봇 전문가 간의 융합은 강력한 생태계를 형성하고 있으며, 2025년에서 2030년 사이에 달 미션이 증가함에 따라 현장 테스트 및 기술 시연이 눈에 띄게 증가할 것으로 예상됩니다.

핵심 기술: 3D 프린팅, 소결, 및 자원 활용 혁신

달 레고리스는 달 표면을 덮고 있는 미세하고 먼지 같은 토양으로, 지속 가능한 달 인프라 계획의 중심이 빠르게 되고 있습니다. 특히 우주 기관과 상업적 파트너들이 2020년대 후반 영구 기지를 위한 준비를 가속화함에 따라 더욱 그렇습니다. 2025년까지 ISRU, 3D 프린팅 및 소결 기술의 혁신이 융합되어 레고리스를 실용적인 건설 자재로 변환하고, 비용이 비싼 지구에서 공급되는 건설 요소에 대한 의존도를 줄이는 데 기여할 것으로 보입니다.

유망한 접근 방식 중 하나는 레고리스로부터 구조체를 직접 제작하는 3D 프린팅(부가 제조)을 활용하는 것입니다. ICON은 NASA의 아르테미스 프로그램과 협력하여 시뮬레이션된 달 레고리스를 내구성 있는 건축 요소로 변환할 수 있는 대규모 3D 프린팅 기술을 발전시켰습니다. 그들의 Project Olympus는 2025년까지 “달 건설 시스템”을 개발하는 것을 목표로 하며, 레고리스 유래 자재를 사용하여 서식지와 착륙장으로 적합한 층을 쌓을 수 있는 로봇 프린터의 시연이 예정되어 있습니다.

소결—레고리스 입자를 녹이지 않고 융합하기 위해 집중된 열을 사용하는 기법—은 여전히 주요 기술입니다. 유럽의 파트너들은 유럽 우주국(ESA)와 함께 레고리스를 단단한 건축 요소로 융합하기 위해 태양빛을 집중시키는 테스트를 수행하고 있으며, 최근 ESA의 실험은 레고리스 시뮬레이트를 사용하여 벽돌과 타일을 제작하는 데 성공했습니다. 이 과정의 확대는 2025년까지 달 유사 환경에서 이루어질 예정입니다.

ISRU 혁신은 이러한 노력에 필수적입니다. NASA의 ISRU 프로그램는 건설을 위한 달 소재의 추출 및 처리 기술에 대한 자금을 지속적으로 지원하고 있으며, 진행 중인 프로젝트에는 레고리스를 선택적으로 가열하고 결합하는 마이크로웨이브 소결과 레고리스와 혼합하여 콘크리트와 유사한 복합체를 형성하는 바인더 개발이 포함됩니다. 2025년에는 NASA가 다가오는 달 표면 미션에서 소규모 ISRU 기반 건설 시스템을 시연할 계획입니다.

산업 협력이 강화되고 있습니다. 예를 들어, Blue Origin과 파트너들은 레고리스를 사용하여 착륙장을 만들기 위한 조사를 진행하고 있으며, 이는 우주선 착륙 시 먼지 위험을 줄여 줍니다. 이와 유사하게, Masten Space Systems는 현장에서 레고리스를 고체화하는 기술을 개발하고 있으며, 이러한 기술은 빠른 인프라 배치를 지원합니다.

2025년 이후의 전망은 점점 더 정교한 로봇 건설 시연이 달에서 이루어질 것으로 예상되며, 첫 번째 운영급 레고리스 기반 구조물이 이번 10년대가 끝나기 전에 예상됩니다. 이러한 발전은 발사 질량을 대폭 줄이고 임무 비용을 낮추며 화성 및 그 너머에서의 저지 연공사 건설을 위한 청사진을 제공합니다.

재료 과학: 달 레고리스 기반 제품의 특성과 성능

달 레고리스 기반 건설 자재의 독특한 특성과 성능은 현재 달 서식지 및 인프라 계획의 핵심입니다. 아르테미스 프로그램과 국제 달 미션이 지속 가능한 지구 외 건설에 초점을 맞추면서, 레고리스에서 파생된 제품의 재료 과학을 이해하는 것이 정부 기관과 민간 산업 모두의 우선 사항이 되었습니다. 2025년에는 이러한 자재의 특성 분석, 프로토타입 제작 및 시험에서 중요한 발전이 있을 것입니다.

달 레고리스는 단단한 암석 위에 있는 풀밭 같은 층으로, 주로 규산염, 산화물 및 소량의 금속으로 구성되어 있습니다. 미세 유성체 충격에 의해 형성된 유리 같은 각진 입자는 ISRU에 대해 독특한 도전과 기회를 제공합니다. 가장 유망한 접근 중 하나는 소결—집중된 태양 에너지 또는 마이크로웨이브를 사용하여 레고리스 입자를 단단한 건축 요소로 융합하는 방법입니다. 2023년 유럽 우주국(ESA)는 마이크로웨이브 소결을 사용한 대규모 3D 프린팅을 통해 달 레고리스 시뮬레이트로 내구성이 뛰어난 타일 및 빔을 생산하였습니다. 이들은 시뮬레이션된 달 열순환 및 기계적 하중을 견디는 성능을 보여주었습니다. ESA와 산업 파트너들은 2025년에는 이러한 프로세스를 개선할 것으로 예상하고 있으며, 미세 균열 형성과 에너지 효율 최적화를 다룰 것입니다.

또한 레고리스 기반의 지오폴리머 및 황 기반 바인더 활용도 중요한 발전입니다. NASA는 달 황과 레고리스를 활용하여 내구성이 뛰어난 무수 콘크리트 대안을 형성하는 황 콘크리트 조성물을 테스트하고 있으며, 초기 결과는 압축 강도가 지구의 포틀랜드 시멘트 콘크리트와 비교하거나 그 이상을 달성하고 있습니다. 이러한 결과는 달 진공, 방사선, 극한 온도 변화에 대한 저항력이 우수하다고 보고되고 있습니다. 고충실도 시뮬레이트를 사용한 현장 테스트가 2025년까지 예정되어 있으며, 여기에는 열 사이클링 및 미세 유성체 충격 시뮬레이션이 포함됩니다.

민간 부문의 참여가 실험실 규모의 연구에서 배치 가능한 솔루션으로의 전환을 가속화하고 있습니다. ICON은 NASA의 달-화성 행성 자율건설 기술(MMPACT) 프로젝트 하에 원시 레고리스를 활용할 수 있는 부가 제조 시스템을 개발하고 있습니다. 2024년 이정표에는 레고리스 시뮬레이트를 사용하여 전체 규모의 서식지 요소를 구축하고 진공 및 부분 중력 조건에서 자동화된 층적재를 시연하는 것이 포함되었습니다. 2025년에는 ICON이 장기 내구성, 먼지 완화 및 확장성을 중심으로 고충실도 달 유사 현장 시험으로 나아갈 계획입니다.

앞으로 이들 기관과 기업의 지속적인 작업은 달 레고리스 기반 건설 자재의 기계적, 열적 및 방사선 차단 성능에 대한 주요 데이터를 제공할 것으로 예상됩니다. 이러한 발전은 향후 유인 미션 및 영구 정착지를 위한 내구성 있고 지속 가능한 달 인프라 설계를 안내할 것이며, 첫 현장 시연은 2020년대 후반을 목표로 하고 있습니다.

규제 환경: 국제 협약 및 우주 기준

달 레고리스 기반 건설 자재의 규제 환경은 정부 기관과 민간 기관이 다가오는 년도 내 지속적인 달 표면 활동을 준비하면서 빠르게 진화하고 있습니다. 기본적인 법적 틀은 1967년 우주 조약으로, 이는 달을 포함한 천체가 국가의 소유를 받을 수 없으며 활동이 인류 모두에게 이익이 되어야 함을 명시합니다. 그러나 이 조약은 자원 활용이나 달 레고리스를 이용한 건설 자재 제조에 대해 구체적으로 다루고 있지 않습니다.

이러한 신흥 요구를 충족하기 위해 최근 몇 년 동안 달 레고리스 기반 건설 기술의 개발 및 배치에 직접적으로 영향을 미칠 노르마 및 가이드라인에 대한 관심이 증가하고 있습니다. 2020년, 미국은 자원 추출 및 사용에 관한 조항을 포함한 달 탐사 적 국제 협력을 위한 원칙 집합체인 아르테미스 협정(Artemis Accords)을 도입했습니다. 참가국 수는 2025년 현재 35개국 이상에 달하며, 이들은 투명성, 상호 운용성 및 우주의 평화로운 사용에 동의하며, 달 자원의 책임 있는 사용을 구체적으로 언급하고 있습니다. 이러한 원칙은 기업과 기관이 달 표면에서 레고리스 유래 자재의 생산 및 배치 접근 방식을 정의하는 데 영향을 미칠 것입니다 (NASA).

기준 설정과 관련하여 달 건설 자재에 대한 엔지니어링 및 안전 기준을 정의하기 위한 노력이 진행되고 있습니다. 국제표준화기구(ISO)는 우주 건설과 관련된 기준에서는 초기 개발 단계에 있으며, 레고리스 기반 자재와 관련된 기준도 다루고 있습니다 (ISO). 유럽 우주국(ESA)은 산업 파트너들과 협력하여 현장 자원 활용(ISRU)에 대한 가이드라인을 개발하고 있으며, 레고리스 시뮬레이트 자재에 대한 기술 요구 사항을 발표했습니다. 이는 레고리스 기반 건설 프로세스를 표준화하는 데 중요한 단계입니다 (ESA).

2025년까지 NASA, ESA 및 기타 우주 기관은 레고리스 처리 및 취급을 위한 환경, 건강 및 안전 기준을 포함한 달 건설에 대한 운영 프로토콜에 대한 추가 업데이트를 발표할 예정입니다.
달 레고리스 건설에 직접 참여하는 기업, 예를 들어 ICON(NASA와 계약한 달 표면 건설)는 향후 달 시연 미션에서 규제 개발을 면밀히 모니터링하여 규정을 준수할 것입니다.
우주 연구 위원회(COSPAR) 또한 행성 보호 정책을 검토하고 있으며, 이 정책은 레고리스 유래 자재의 멸균 및 운송에 영향을 미칠 수 있습니다 (COSPAR).

앞으로 몇 년은 파일럿 프로젝트가 시작되고 규제 기관이 가이드라인을 정제하는 데 있어 중대할 것입니다. 이해관계자들은 조화된 국제 기준이 달 레고리스 기반 건설 자재의 안전성, 상호 운용성 및 지속 가능한 개발을 보장하는 데 중요할 것이라고 예상하고 있습니다.

공급망 및 물류: 소싱, 운송, 및 현장 제조

레고리스 기반 건설 자재를 위한 지속 가능한 달 공급망의 구축은 장기적인 달 탐사 및 거주를 위한 초석이며, 2025년 및 그 이후 주요 이니셔티브들이 핵심 이정표에 도달할 것으로 기대됩니다. NASA의 아르테미스 프로그램이 유인 착륙을 준비함에 따라, 비용이 비싼 지구 기반 발사에 대한 의존도를 줄이기 위해 현장 자원 활용(ISRU)에 초점이 맞춰지고 있습니다. 현재 모델은 달 레고리스를 사용 가능한 건설 자재로 직접 처리할 수 있는 로봇 시스템과 지상 하드웨어 발사를 혼합한 것입니다.

달 레고리스를 소싱하는 과정은 로봇 탐사 및 채굴 작업으로 시작됩니다. NASA는 자율 굴착 및 처리 시스템을 발전시키고 있으며, 상업적 파트너와 협력하여 굴착 로봇과 레고리스 운송 차량을 개발하고 있습니다. 동시에 ispace, inc.와 Astrobotic Technology, Inc.는 NASA의 CLPS(상업 달 적재 서비스) 프로그램을 위해 상업적 달 착륙선을 준비하며 2025년까지 ISRU 시연 payload를 전달할 계획입니다.

달 표면에서의 레고리스 운송은 로봇 수송차와 모듈식 전송 차량을 통해 해결되고 있습니다. 초기 시스템은 굴착 현장에서 처리 모듈로 대량 레고리스를 이동시키는 것을 목표로 하며, 우주 비행사들의 수작업 개입 및 노출을 최소화하고 있습니다. Northrop Grumman Corporation와 Lockheed Martin Corporation는 NASA 계약 하에 달 이동 플랫폼을 개발하고 있으며, 다음 몇 년 이내에 시연 차량이 배치될 예정입니다.

현장 제조는 레고리스 기반 건설의 혁신적인 잠재력이 실현되는 곳입니다. ICON은 NASA의 계약에 따라 가공된 레고리스를 구조 요소로 변환하는 부가 제조(3D 프린팅) 방법인 Olympus 건설 시스템을 개발하고 있습니다. 이들의 3D 프린팅 기술은 달 조건에 맞게 조정되었으며, 이번 10년대가 끝나기 전에 현장 시험이 계획되어 있습니다. 마찬가지로 Blue Origin은 태양 에너지를 사용하여 레고리스 시뮬레이트를 건축 블록으로 융합하는 프로토타입 소결 과정을 시연하였으며, 이러한 프로세스를 달 유사 환경에서 확장하고 최종적으로 현장 배치를 계획하고 있습니다.

앞으로, 달 레고리스 기반 건설의 물류는 지구에서 발사된 정밀 장비와 달에서 조립된 인프라를 혼합한 하이브리드 공급망에 점점 더 의존할 것으로 예상됩니다. 자율 채굴, 현지 운송 및 현장 제조의 통합은 NASA와 그 상업적 파트너들이 2025년 이후 표면 작전을 확대하면서 빠르게 성숙할 것으로 기대되며, 반영구적인 달 서식지 및 지원 구조를 위한 길을 열 것입니다.

주요 프로젝트 및 시연: NASA, ESA, 및 민간 부문 이니셔티브

2025년에는 달 레고리스 기반 건설 자재 분야에서 중요한 진전이 있을 것으로 예상되며, 이는 지속 가능한 달 인프라 실현을 추구하는 주요 기관과 민간 부문이 주도할 것입니다. 이러한 노력은 달의 토착 레고리스를 활용하여 서식지, 착륙장 및 기타 필수 구조물 건설의 주요 자원으로 삼아, 지구에서 무거운 자재를 운송해야 하는 필요성을 줄이고자 합니다.

NASA는 달 표면 혁신 이니셔티브와 같은 여러 주요 프로젝트를 주도하고 있으며, 이는 자원 활용(ISRU)을 위한 기술을 발전시킵니다. NASA의 3D 프린트 서식지 챌린지는 레고리스 시뮬레이트를 사용하여 구조 구성 요소를 생성하는 부가 제조 공정의 실행 가능성을 이미 보여주었습니다. 2025년에는 NASA의 아르테미스 프로그램이 달 표면에서 자율 건설 로봇과 레고리스 기반 바인더 시스템을 시험하는 새로운 시연 임무를 배치할 예정이며, 이는 영구적인 달 서식지 구축을 위한 길을 열기 위한 것입니다 (NASA).

유럽 우주국(ESA)는 레고리스 시뮬레이트 및 소결 기술을 향상시키기 위한 선도적인 작업을 계속하고 있습니다. ESA의 레고리스 부가 건설 프로젝트는 집중된 태양광으로 시뮬레이트된 레고리스를 가열하여 프로토타입 벽돌을 성공적으로 생산하였습니다. 2025년에는 ESA가 산업 협력자와 함께 이러한 방법들을 달 유사 환경에서 시험하여 기술을 정제할 계획입니다 (유럽 우주국).

민간 부문에서도 주목할만한 기여가 이루어지고 있습니다. ICON은 NASA의 자금을 확보하여 달 레고리스를 이용한 달 표면 건설 시스템을 개발하고 있는 Project Olympus를 발전시키고 있습니다. 2025년에는 ICON이 레고리스 기반 3D 인쇄 시스템의 전체 규모 지상 시연을 완료하고, NASA와 협력하여 이러한 기술을 시험하는 달 미션에 참여할 예정입니다 (ICON).

유사하게 Astrobotic Technology와 Blue Origin은 달 착륙선 및 인프라 프로젝트의 일환으로 레고리스 녹이기, 소결 및 자율 건설을 탐구하기 위한 파트너십을 발표하였습니다. 이들 기업은 레고리스 기반 건설 기술을 달 미션 아키텍처에 통합하기 위해 작업 중이며, 상업 달 적재 서비스(CLPS) 프로그램을 통해 프로토타입 시연이 예정되어 있습니다 (Astrobotic Technology; Blue Origin).

2025년 이후의 전망은 유망하며, 이러한 협력적인 노력은 달에서 레고리스 기반 건설의 첫 현장 시연을 일구어 낼 것으로 예상되며, 이는 지속 가능한 달 거주 및 인프라 구축을 위한 중요한 단계가 될 것입니다.

도전과 위험: 기술적, 환경적, 경제적 요인

달 레고리스 기반 건설 자재의 개발 및 배치는 2025년과 근 미래의 달 미션이 강화됨에 따라 복잡한 기술적, 환경적, 경제적 과제를 직면하게 됩니다. 이러한 과제를 해결하는 것은 달 표면에서의 안전하고 지속 가능하며 비용 효율적인 인프라를 보장하기 위해 필수적입니다.

기술적 과제: 달 표면을 덮고 있는 먼지와 조각난 암석의 느슨한 층인 레고리스는 독특한 기술적 장애물을 제공합니다. 레고리스는 매우 마모성이 강하고 날카로운 각진 입자를 가지고 있어 처리 장비 및 기계 시스템을 손상시킬 수 있습니다. 물과 대기의 부족은 기존의 지상 건설 기술을 복잡하게 하여 소결, 3D 프린팅, 또는 마이크로웨이브 처리와 같은 새로운 공정의 적응이나 발명을 요구합니다. 예를 들어, NASA의 2023 “ICON Project Olympus” 협업은 달 레고리스 시뮬레이트를 사용하여 3D 프린팅의 실행 가능성을 입증했으나, 이를 달의 중력 및 진공에서 확장하는 문제는 여전히 해결되지 않았습니다. 또한, 다양한 달 지역에 따른 레고리스의 조성 차이는 건설을 위한 자재 특성의 표준화를 어렵게 만듭니다.

환경적 위험: 달 환경은 레고리스 기반 건설에 심각한 위험을 초래합니다. 낮 동안 +127°C에서 밤 동안 -173°C에 이르는 극단적인 온도 변동은 열충격 스트레스를 유발하여 건설된 서식지의 무결성을 위협합니다. 게다가, 미세한 레고리스 먼지는 전기적으로 충전되어 있어 인체 건강 및 장비에 위험을 초래하며, 부지 준비 및 지속적인 작업을 복잡하게 합니다. 보호 대기가 없는 것도 구조물이 미세유성체 충격 및 태양과 우주 방사선에 견디도록 해야 함을 의미합니다. 유럽 우주국(ESA)와 같은 기관들은 서식지 보호를 위한 방패를 연구하고 있지만, 장기적인 데이터는 여전히 부족합니다.

온도 및 먼지 관리 시스템은 레고리스 구조물이 장기간 임무 동안 거주 가능하고 운영 가능성을 유지하기 위해 더욱 혁신이 필요합니다.
달 환경에서 레고리스 기반 자재의 신뢰성과 내구성은 여전히 시뮬레이트 테스트 및 초기 프로토타입 배치를 통해 검증되고 있습니다.

경제적 요인: 레고리스와 같은 현장 자원의 사용은 지구에서 건설 자재를 발사하는 데 드는 질량과 비용을 줄이는 것을 약속합니다. 그러나, 전문 가공 장비의 개발, 시험 및 납품에 대한 초기 투자는 상당합니다. NASA Artemis 프로그램과 ICON과 같은 상업적 파트너들이 이러한 기술에 투자하고 있지만, 달 인프라가 운영되고 경제적으로 실행 가능해질 때까지는 전면적인 배치가 막대한 자본을 요구할 것입니다.

앞으로 몇 년 동안 지구 및 달 유사 환경에서의 프로토타입 테스트와 선행 시연 미션이 진행될 것으로 예상됩니다. 이러한 도전과제를 극복하는 것은 장기적인 달 표면 작전을 가능하게 하고 달 정착 및 자원 활용의 더 넓은 목표를 지원하기 위한 핵심입니다.

미래 전망: 상업화 궤적 및 달 정착지를 향한 길

달 레고리스 기반 건설 자재의 상업화 궤적이 2025년부터 시작되는 지속 가능한 달 서식지 계획에 따라 가속화되고 있습니다. NASA가 이끄는 아르테미스 프로그램에서는 특히 착륙장, 서식지 및 유인 미션을 지원하는 인프라 건설을 위해 ISRU 기술에 순위를 매기고 있으며, 달 레고리스 기반 기술이 그 최전선에 있습니다. 2024년에는 NASA가 중소기업 혁신 연구(SBIR) 프로그램을 통해 ICON과 같은 기업에 계약을 수여하여 달 레고리스를 이용한 부가 건설을 가능하게 하는 3D 프린팅 기술을 발전시키고 있습니다. ICON의 Project Olympus는 NASA 및 BIG – Bjarke Ingels Group과 협력하여 개발하였으며, 2025년까지 지상에서의 달 유사 지역에서 완전한 프로토타입 시연을 예정하고 있으며, 2020년대 후반에 달에 시스템을 배치할 계획입니다.

유럽 우주국(ESA)도 Foster + Partners 및 PERA와 같은 산업 파트너와 협력하여 레고리스 기반 벽돌 및 대피소를 위한 소결 및 3D 프린팅 프로세스를 개발하고 있습니다. 최근 ESA의 연구는 레고리스 시뮬레이트로부터 강력한 구조적 요소를 생산할 수 있는 마이크로웨이브 소결의 실행 가능성을 검증하였으며, 이 기관은 향후 아르테미스 및 루나 미션에서 현장 레고리스 가공 시연을 진행할 계획입니다.

2025년에 예상되는 주요 기술 이정표로는 Masten Space Systems와 Astrobotic에서 달 레고리스 시뮬레이트를 사용한 자율 로봇 건설의 첫 현장 시연이 포함됩니다. 이들은 NASA의 상업 달 적재 서비스(CLPS) 계획에 대한 페이로드를 개발하고 있으며, 레고리스 안정화 기술(황 기반 바인딩 및 고온 소결 등)을 활용하여 착륙장 및 인프라 배치에 중점을 두고 있습니다. 이러한 시연은 달 환경에서의 건설 기술을 검증하기 위한 중요한 단계입니다.

앞으로 공공-민간 파트너십은 레고리스 기반 건설 방법의 성숙과 규모 확대를 가속화할 것입니다. ICON은 2026년까지 자사의 3D 프린팅 하드웨어를 달에 배치할 계획이며, NASA와 ESA는 2020년대 말까지 영구 유인 거주를 위한 달 기지 개념에 레고리스 유래 구조를 통합할 계획입니다. 이러한 발전은 첫 번째 세대의 외계 정착지를 위한 기본 자재로서의 달 레고리스의 가능성이 있는 상업화 궤적을 신호합니다.

출처 및 참고문헌

Why Is the Moon So Dusty? | Secrets of Lunar Regolith Revealed #astronomy #space #universe

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