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우주선에서 마모공학의 역할

전문가 제언: ○ 마모공학(tribology)은 기계와 재료 분야에서뿐만 아니라, 물리학과 화학 분야에서도 마모 현상의 근원을 규명하기 위한 학제적 연구 노력이 오랜 동안 이어졌다. 그 결과 현재 전통 산업기술 범위에서 마모 현상에 대한 이해와 응용은 성숙한 단계에 들어있다고 평가된다.

○ 국내 대학 중 재료공학과가 있는 곳은 어떤 형태로든 마모공학에 대한 연구가 있다고 보면 된다. 몇 팀을 예시하면, 연세대 무한내마모 연구단이 교과부 창의적 연구 사업으로 활동 중이고, 인하대 기계공학과의 기계부품 tribology 연구팀, 국민대 기계 시스템 연구팀 등이 있다.

○ 국책 연구소로서는 한국과학기술연구원(KIST)의 tribology 연구센터와 Diamond and related material 연구센터에서 마모 관련 연구를 수행하고 있으며, 한국기계연구원과 한국표준과학연구원에서도 마모 관련 연구팀이 활발한 활동을 보이고 있다.

○ 국내에서 우주공간에 적용되는 마모 관련 연구는 한국항공우주연구원을 중심으로 이루어지고 있다. 이 연구원 전임 원장 이진주 박사는 국내 대표적인 tribology 전문가이다. 최근 나로 호 발사에 성공함으로서 tribology를 포함한 우주공학 분야의 연구개발이 전반적으로 활성화 될 것으로 예상된다. 이에 따라 항공우주연구원을 중심으로 대덕연구단지 내의 관련 연구팀들이 참여하는 공동 연구개발이 활성화 될 것이다.

○ 세계적으로 현재 우주공간에 적용되는 tribology 기술에서 가장 큰 관심을 받는 기술은 베어링 등 마모 부품에 대한 윤활제를 우주선 현장에서 보충하는 기술이다. 일단 궤도에 오른 우주선에는 인간이 접근할 수 없기 때문에 윤활제 보충은 대단히 중요한 의미를 갖는다.

○ 고체 윤활기술인 MoS₂와 Pb 등 연성 금속의 박막 코팅은 PVD를 이용하여 만들어진다. 이에 따라 초소형 PVD 장치의 우주선 탑재가 일본 연구팀에 의해 시도되었다. 그러나 현실적으로 보다 유망한 기술은 저장된 오일을 가열하여 생산된 증기를 오일 분자로 응축하여 액체 윤활제로서 공급하는 기술이다. 이에 대한 국내 연구팀의 관심이 요구된다.

저자: E. W Roberts
자료유형: 학술정보