Current Status of Nanotechnology Development for Space Exploration

우주탐사용 나노기술 개발 동향

Nanotechnology(NT) refers to a field of advanced micro-technology covering the creation and manufacturing of materials on the atomic and molecular scale and requires interdisciplinary study with various fields including materials science, physics, chemistry, electronics and others. Whileas nanotechnology is a kind of micro and small scaled science, space technology(ST) is one of the larger and system technologies utilizing broad fields of mechanical, materials, electronics and communication technologies. It is necessary to select and concentrate the functional items of nanotechnology for efficient application to be utilized in space technology, due to the cross-sectional characteristics of nanotechnology within nanomaterials, nanoelectronics, and nanomanufacturing. This paper provides the current state of art of nanotechnology in space technology by evaluating NASA's activities and the 9th frame of the project ANTARES(Analysis of Nanotechnology Applications in Space Developments and Systems) with the support of the German Aerospace Center (DLR), Space Flight Management, Division Technology for Space Systems and Robotics. It has shown that it is necessary to apply nanotechnology to space technology in order to achieve international competitiveness, for the nanotechnology can bring the previously impossible things to reality. Since KARI plans to send an unmanned probe to the moon's orbit and land a probe on the moon's surface in 2025, it is urgently needed to incorporate nanotechnology to national space development plan.

나노기술(NT, Nanotechnology)은 분자 및 원자 수준에서 물질을 제작 및 가공할 수 있는 초극미세기술을 의미하며, 재료, 물리, 전자 등의 기존의 기술 분야들을 융합하여 새로운 기술 영역을 구축하는 학제간 연구(Interdisciplinary)가 필요한 분야이다. 국내에서는 탄소나노튜브가 향후 반도체를 견인할 10대 신성장동력 미래기술로 선정되어 활발한 연구가 이루어지고 있다. 나노기술이 미소과학 분야라면 우주기술(ST, Space Technology)는 거대 복합과학 분야를 대표하는 기술로서 기계, 재료, 전자, 통신 등의 기술을 활용하는 시스템 기술이다. 우리나라의 우주개발은 선진국 보다 비록40년 가량 늦었지만 15년 남짓한 기간에 기술자립화 단계로 나아가는 비약적인 성과를 보여주고 있다. 전남 고흥에 나로우주센터가 완공되면 우리 땅에서, 우리 위성을, 우리 발사체로 발사할 수 있게 된다. 나노기술분야는 나노재료, 나노전자, 나노제조 등 매우 광범위하므로 우주기술 개발을 위한 제한된 자원의 견지에서, 비용 대비 성능이 가장 우수하게 평가되는 나노 기술적 구성요소들에 집중하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 미국 NASA에서 수행중인 나노기술 개발현황과 유럽의 9차 나노포럼에서 보고한 우주항공분야의 나노기술을 기초로, 현재 우주항공선진국에서 수행중인 개발 현황을 정리하였다. 성능 나노기술의 도움으로 이전에는 불가능하였던 우주 기술이 현실로 다가오고 있는바, 우주개발의 경쟁력을 얻기 위해서는 나노기술을 접목해야만 한다는 것을 알 수 있다. 우리나라는 국가우주개발중장기계획에 따라 2025년 달탐사 착륙선을 개발할 계획이므로, 나노기술을 적극적으로 활용하여 선진국수준의 기술을 확보해야 할 것이다.