美 애스트로보틱스, 달표면 무선 충전시스템 시험 통과

로봇신문사 2025. 5. 29. 15:29

▲TVAC 챔버 내부의 무선 충전 노드. (사진=애스트로보틱)

미국 애스트로보틱 테크놀로지(Astrobotic Technology)가 달 환경에서 사용할 무선 충전 시스템의 비행 모델 적합성 승인 테스트를 성공적으로 마쳤다고 더로봇리포트가 지난 24일(현지시각) 보도했다.

피츠버그에 본사를 둔 이 회사는 이번 테스트가 달에서의 지속적인 운영을 가능하게 하는 중요한 진전이라고 밝혔다. 이 초고속 경량 무선 충전 시스템은 14일간 지속되는 달의 밤을 견뎌낼 수 있는 충분한 전력을 공급하고 작동할 수 있음을 입증했다.

애스트로보틱은 무선 충전 제공업체 와이보틱과 협력해 이 시스템을 개발했으며, 보쉬, 워싱턴 대학교, 그리고 클리블랜드에 있는 미항공우주국(NASA·나사) 글렌 연구 센터의 지원을 받았다.

존 손튼 애스트로보틱의 최고경영자(CEO)는 “이 시스템은 달과 화성에서 통합되고 상호 운용 가능한 전력 표준의 기반이 될 것이다. 우리는 여러 기관, 여러 산업 간 임무를 지원할 수 있는 무선 충전 솔루션을 제공하며, 가장 혹독한 행성 환경에서도 견딜 수 있도록 설계했다. 지상에서 안정적인 전력 공급을 필요로 하는 자산이라면 바로 이 플러그가 필요하다”고 말했다.

◆달 과학 임무 수행을 위한 무선 전력 공급

▲애스트로보틱의 무선 충전 노드가 장착된 큐브로버가 충전을 위해 두 번째 전원 노드로 간다. (사진=애스트로보틱)

애스트로보틱에 따르면 달 표면의 자동화 시스템 및 우주인이 탑승한 시스템에는 무선 전력 전송 방식이 필수적이다.

이 회사는 이 장치들은 잦은 연결되고 분리되는 만큼 기존 방식의 커넥터로는 계속 쌓이는 거친 달 표토 먼지에 노출되며 이는 효율성을 떨어뜨리고 작동할 수 없게 만든다고 설명했다.

무선 시스템은 달 표면에 있을 경우 애스트로보틱 달 착륙선 또는 수직 태양 전지 어레이 테크놀로지(VSAT) 플랫폼에서 전력을 공급한다. 이를 통해 과학 임무와 탐사로봇에 동력을 공급해 달의 추운 밤을 버티거나 우주비행사가 보유한 도구를 쉽게 충전할 수 있다

전원에서 공급된 전력은 와이보틱 송신기 회로를 통해 무선 전력으로 변환되고, 송신기 안테나 코일을 통해 장치로 전송된다.

앞서 플로리다주에 있는 나사 케네디 우주 센터에서 수행된 테스트에서 애스트로보틱의 무선 충전 시스템은 4cm 두께의 표토로 덮여 있었지만 전력 전송 성능 저하가 발생하지 않았다.

◆애스트로보틱, 엄격한 테스트 통과

무선 충전 비행 모델에 대한 승인 테스트 캠페인에는 4개월에 걸쳐 다양한 테스트가 포함됐다.

첫 번째는 지난해 12월 애스트로보틱 본사에서 진행된 열 진공 챔버(TVAC) 테스트였다. 이 테스트에서 무선 충전 시스템은 대기가 거의 없는 시뮬레이션된 달 환경에서 정상적으로 작동하는 것을 보여주었다. 두 회사는 이어 올해 1월 나사 글렌 연구 센터에서 더욱 현실적인 달 환경 테스트를 수행했다. 이 테스트에서 무선충전 시스템은 ‘더티 TVAC’로 알려진 시뮬레이션된 달 표토가 포함된 영하 144°C까지 떨어진 TVAC 챔버 안에서 성공적으로 작동했다.

애스트로보틱 본사에서 수행된 마지막 두 번의 시험은 시스템이 우주 발사라는 혹독한 환경을 견뎌낼 수 있음을 확인했다. 올해 1월 말 이 시스템은 진동 시험을 거쳤다. 진동 시험은 시스템을 진동판에 장착하고 발사 과정에서 발생할 진동에 노출하는 것이었다.

마지막으로 연구팀은 전자파 간섭(EMI) 시험을 수행했다. 이를 통해 무선 충전기의 전자 장치가 로켓의 전자 장치에 간섭을 일으키지 않는지 확인했다.

마수드 아라브가헤스타니 애스트로보틱의 수석 열 엔지니어는 “승인 시험 통과는 중요한 이정표다. 시스템이 모든 엄격한 성능 및 환경 요건을 충족했으며 이제 공식적으로 비행 자격을 획득했음을 의미한다”고 말했다.

그는 “이번 검증은 수년간의 설계, 엔지니어링, 그리고 시험의 정점을 보여준다. 이제 마침내 이 시스템을 달에 보낼 준비가 됐다. 효율성과 검증된 신뢰성을 갖춘 이 시스템은 광범위한 과학 임무의 문을 열어 연구자들이 달 표면의 넓은 지역을 탐사하고, 높은 품질의 데이터를 수집하며, 달 탐사의 한계를 뛰어넘을 수 있도록 도울 것이다”라고 밝혔다.

이 팀은 나사 우주기술임무국(Space Technology Mission Directorate)이 수주한 티핑 포인트(Tipping Point) 계약에 따라 이 시스템을 개발했다. 125W 무선 충전기 모델은 현재 우주 용 고급 전력 솔루션으로 시판되고 있다. 더욱 강력한 400W 무선 충전기 모델에 대한 추가 테스트도 진행되고 있다. 이 모델은 최대 85%의 전력 전송 효율을 기록했다.