AI와 장인의 손길로 만든 아르테미스 우주복
- •Axiom Space의 AxEMU, NASA 아르테미스 달 착륙 임무용으로 AI 설계와 숙련 기술자의 손바느질 결합
- •유전 알고리즘·생성적 적대 신경망·우주비행사 디지털 트윈으로 부품과 패턴, 체형별 착용감 개선
- •Prada가 소재·직물 전문성을 보탰으며 NASA는 수중·저중력 비행·열진공 챔버에서 우주복 시험
NASA의 아르테미스 달 착륙 임무용으로 선정된 Axiom Space의 AxEMU 우주복은 달 남극에서의 활동을 목표로 AI 지원 설계와 숙련 기술자의 손바느질을 결합했습니다. NASA의 앞선 xEMU 설계를 바탕으로 실험실과 시설 모의 환경에서 시험하고 개선했습니다. Prada는 우주복의 직물 층 설계에 의류·직물 전문성을 보탰습니다. 아폴로 시대 우주복도 손바느질로 제작됐지만 부피가 커 우주비행사의 움직임을 제한했습니다. AxEMU는 달에서 더 자연스럽게 작업할 수 있도록 설계됐습니다.
엔지니어들은 유전 알고리즘과 생성적 적대 신경망(AI 설계를 생성하고 평가하는 시스템)을 사용해 위상 최적화를 개선하고, 금속 부품을 더 가볍고 튼튼하며 효율적으로 만들었습니다. 전신 3D 스캔과 디지털 트윈(우주비행사의 가상 신체 모델)으로 체형이 작은 경우부터 큰 경우까지 신체에 가해지는 압력과 움직임을 평가했습니다. AI 시스템은 적절한 우주복 패턴과 관절 위치, 조절 부품을 예측해 원단 크기와 제작 방식을 정하는 데 참고가 됐습니다. NASA는 휴스턴 존슨 우주센터의 중성부력 연구소 수중 환경, 저중력 비행, 열진공 챔버에서 달과 비슷한 조건의 성능을 시험했습니다.
AxEMU는 거의 모든 성인 체형에 맞고 8시간 우주 유영을 지원하도록 설계됐습니다. 단단한 상체 부분에 유연한 팔다리를 결합했으며 엉덩이·무릎·발목·어깨·손목 관절을 적용해, 아폴로 우주복과 연관된 깡충걸음에 의존하지 않고 무릎 꿇기와 쪼그리기, 런지, 걷기를 할 수 있습니다. 새로 설계한 장갑은 피로를 줄이고 도구를 다루거나 정밀 작업을 할 때 손재주를 높이는 것을 목표로 합니다. 헬멧과 바이저 코팅은 눈부심을 줄이고 대비를 높이며 긁힘, 먼지, 극한 온도로부터 보호합니다.
Axiom Space는 이탈리아 패션 하우스 Prada를 우주복 개발에 참여시켰습니다. Prada는 내구성 있는 소재와 기능성 장비 경험을 갖췄으며, 1990년대부터 아메리카스컵 요트팀 루나 로사를 위한 의류를 제작해 왔습니다. 단열재는 Axiom 엔지니어들이 개발했고, Prada는 소재 선정과 조달, 솔기 위치와 바느질 개선에 집중했습니다. 이 제작 방식은 부피와 쓸림을 줄이고 달 먼지가 쌓이는 것을 억제하며, 힘을 많이 받는 부위를 보강하도록 설계됐습니다.
우주복은 크게 네 겹으로 구성됩니다. 교체 가능한 흰색 외피 OrthoFabric은 고어텍스, 케블라, 노멕스로 만들었고, 그 안쪽에는 알루미늄 코팅 마일라 단열재 여섯 겹이 있습니다. 이어 산소를 담는 우레탄 코팅 나일론 기밀 주머니와, 주머니의 형태를 유지하는 다크론 폴리에스터 지지층이 들어갑니다. 기술자들은 원단을 자르기 전에 컴퓨터 지원 설계와 AI 생성 패턴으로 착용감, 솔기, 원단의 늘어짐을 점검합니다. 두꺼운 소재는 산업용 재봉기로 꿰매고, 힘을 많이 받는 지점을 보강하며, 바늘 구멍을 피하도록 기밀 주머니에는 열 밀봉이나 초음파 용접을 사용합니다. 기계가 닿지 않는 곳은 손바느질로 마무리하고, 재봉 담당자들이 솔기의 장력과 빠진 땀, 밀린 원단 층을 확인합니다. AxEMU는 이런 디지털 설계 도구와 숙련된 의류 제작을 생명 유지 장치, 통신 장비, 헬멧 화면과 조작 장치, 배터리 전원, 항공전자 장비와 결합합니다.