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맥슨 드라이브, NASA 화성탐사선과 함께 화성으로 가다.

NASA는 화성 지표면을 탐사할 로봇을 화성으로 보낼 예정이다. 이 탐사로봇의 임무는 차후 지구에서 분석할 토양 샘플을 채취하는 것이다. 게다가 이번 탐사에는 최초로 화성에서 비행하게 될 드론 헬리콥터가 탐사로봇과 함께한다. 맥슨의 정밀 모터가 이번에도 미션 수행을 위한 중요한 임무들을 맡게 되었다.

맥슨의 드라이브 시스템은 이제 화성 미션에서 절대 없어서는 안 되는 존재가 되었다. 실제로 지난 30년 간 성공적이었던 모든 화성 미션에는 항상 맥슨 모터가 사용되었다. 그동안 100여개 이상의 맥슨 모터가 화성에서 임무를 수행했으며 올해로 예정된 NASA의 다음 미션도 함께 한다.

화성에서 샘플을 채취하는 로버 퍼시비어런스(일러스트)
화성에서 샘플을 채취하는 로버 퍼시비어런스(일러스트)

미국항공우주국은 과거 생명체의 흔적을 찾는 임무를 가진 탐사로봇 퍼시비어런스(Perseverance)를 애틀러스 V 로켓과 함께 화성으로 보낼 예정이다. 여기서 탐사로봇의 가장 중요한 임무는 여러 토양 샘플을 채취하여 보관 용기에 넣어 밀봉한 후 차후 미션 시 지구로 가져올 수 있도록 보관하는 것이다. 채취한 시료의 취급을 위해 탐사로봇의 내부에는 맥슨 모터가 여러 개 탑재되어 있다. 맥슨 모터는 시료를 한 위치에서 다른 위치까지 옮기는 로봇 팔과 시료 보관 용기의 밀폐 및 보관 등 샘플 저장 시스템에 장착되어 있다.

이 미션을 실행하는 NASA의 제트추진연구소(Jet Propulsion Laboratory(JPL))는 탐사로봇을 위한 10개의 드라이브를 맥슨에 요청했으며 표준 사양 제품에 기반한 커스터마이징 제품이 적용되었다. 여기서 가장 주목할 만한 점은 NASA의 미션 사상 최초로 전자정류 방식의 브러시리스 DC 모터가 선정되었다는 점이다. 9개의 EC 32 플랫 모터와 1개의 EC 20 플랫 모터가 유성 기어 GP 22 UP와 결합된 제품이 사용되었다. 맥슨의 엔니지어는 JPL과 협업하여 수년간 드라이브를 개발하고 최상의 품질 기준에 이르기 위해 테스트를 시행했다.

화성탐사선 퍼시비어런스에 탑재된 9개의 맥슨 32 플랫 커스터마이징 모터
화성탐사선 퍼시비어런스에 탑재된 9개의 맥슨 32 플랫 커스터마이징 모터
GP 22 UP 기어와 결합된 EC 20 플랫 모터
GP 22 UP 기어와 결합된 EC 20 플랫 모터

맥슨의 Space Lab 책임자인 로빈 필립스(Robin Philips)는 “이 흥미진진한 프로젝트를 통해 저희는 많은 것을 배울 수 있었습니다. 그동안 맥슨은 다양한 우주 관련 지식을 습득하고 산업 분야의 기대를 충족시킬 수 있는 품질 프로세스를 구축했습니다. 또한 우주 관련 요구 사항과 부분적으로 유사한 의료 분야에서도 이러한 이점을 누릴 수 있습니다.” 라고 말했다. 스페이스 미션을 위한 드라이브 시스템은 까다로운 조건을 충족해야 한다. 로켓 발사 시 진동, 비행 시 진공 상태, 착륙 시 충격 뿐 만 아니라 -125°C에서 +20°C 까지 달하는 심한 온도 변화와 사방에서 침투하는 먼지같은 화성 표면의 까다로운 조건도 견딜 수 있어야 한다.

맥슨의 DC 모터가 화성에서 헬리콥터를 조종하다
로버 퍼시비어런스는 2021년 2월 18일경 화성에 착륙할 예정이다. 탐사로봇의 몸체 아래 부착된 인제뉴이티(Ingenuity)라는 이름의 드론 헬리콥터가 이번 탐사 여행에 동행하게 된다. 무게 1.8kg의 이 헬리콥터는 태양열로 구동하며 몇 차례의 단거리 비행을 할 예정이며 또한 항공사진도 찍을 계획이다. 이 드론 프로젝트에도 맥슨의 드라이브 전문가가 참여했다.

드론 헬리콥터 날개의 기울기 조절에 사용되는 DCX 10 모터
드론 헬리콥터 날개의 기울기 조절에 사용되는 DCX 10 모터

직경 10mm의 브러시드 DCX 모터 6개가 드론 날개의 기울기를 조절하며 비행 방향을 제어한다. 이 드라이브는 매우 가볍고 다이내믹한 구동을 하며 에너지 효율이 높다. 이러한 특성은 화성에서의 비행이 결코 쉬운 일이 아니기 때문에 화성 헬리콥터에 있어 아주 중요한 요소다. 희박한 대기 환경의 화성과 유사한 JPL 연구소의 시뮬레이션 테스트 환경에서 이 드론 헬리콥터는 비행에 성공했다. “우리는 모든 것이 순조롭게 진행되어 맥슨 드라이브가 화성에서 임무를 수행하는 모습을 볼 수 있기를 기대합니다. 행운을 빕니다!”라고 맥슨 그룹 CEO 오이겐 엘미거(Eugen Elmiger)가 말했다.

About 이상준 기자

생산제조인을 위한 매거진 MFG 편집장 이상준입니다. 대한민국 제조업 발전을 위해 일합니다.