영국 스타트업, 우주서 반도체 제조 성공…순도 4000배 향상

영국 우주 제조 스타트업 스페이스 포지(Space Forge)가 지구 궤도에서 섭씨 1000도 고온 용광로를 가동하는 데 성공하며 우주 기반 반도체 제조 시대를 열었다. BBC 뉴스가 지난달 31일(현지시간) 보도한 내용에 따르면, 카디프에 본사를 둔 이 회사는 전자레인지 크기의 소형 공장을 궤도에 올려 초고온 플라즈마 생성에 성공했다.


스페이스 포지의 조쉬 웨스턴 최고경영자(CEO)는 "우주에서 제조하면 현재 지구에서 만들 수 있는 것보다 최대 4000배 더 순도가 높은 반도체를 생산할 수 있다"고 밝혔다. 우주의 무중력 환경에서는 반도체 원자들이 완벽하게 정렬되고, 진공 상태는 오염 물질의 유입을 원천 차단한다. 이렇게 생산된 고순도 반도체는 5세대(5G) 이동통신 기지국, 전기차 충전 장비, 최신 항공기 등에 활용될 예정이다.

이 회사의 소형 궤도 공장은 지난 여름 스페이스X 로켓에 실려 발사됐다. 이후 카디프 미션 관제센터에서 시스템 시험을 진행해 왔으며, 용광로 내부에서 섭씨 1000도로 가열된 플라즈마가 빛나는 모습을 담은 영상 전송에 성공했다. 베로니카 비에라 페이로드 운영 책임자는 "우주에서 제조 공정에 필요한 핵심 재료를 확인한 순간은 내 인생에서 가장 흥분되는 경험 중 하나였다"고 말했다.

스페이스 포지는 현재 1만 개 칩용 반도체 소재를 생산할 수 있는 대형 우주 공장 건설을 계획하고 있다. 다만 상용화를 위해서는 제조된 물질을 안전하게 지구로 회수하는 기술 확보가 필수다.

이를 위해 향후 임무에서 '프리드웬(Pridwen)'이라는 이름의 열차폐막을 시험한다. 프리드웬은 아서 왕 전설에 나오는 방패 이름으로, 이 열차폐막은 우주선이 지구로 돌아올 때 대기권과의 마찰로 발생하는 수천 도의 고온으로부터 내부 화물을 보호하는 장치다. 우산처럼 펼쳐지는 이 방패막이 제대로 작동해야만 우주에서 만든 반도체를 손상 없이 지구로 가져올 수 있다.

우주 제조 산업은 반도체뿐 아니라 의약품, 인공 섬유 등 다양한 분야로 확대되고 있다. 영국 과학박물관 우주 담당 책임자인 리비 잭슨은 "우주에서 제조는 지금 현실이 되고 있다"며 "기술 시험을 통해 경제적으로 실현 가능한 제품 개발의 문이 열리고 있으며, 우주에서 만든 제품이 지구로 돌아와 모두에게 유익을 줄 수 있다는 점이 매우 고무적"이라고 평가했다.

업계에서는 우주 제조가 지구상 환경 제약을 극복하고 차세대 소재 개발을 가속화할 혁신 기술로 주목받는 분위기다. 다만 제조 비용 절감과 안정적인 지구 회수 기술 확보가 상용화의 관건으로 꼽힌다.


우주 제조 산업은 반도체뿐 아니라 의약품, 인공 섬유 등 다양한 분야로 확대되고 있다. 영국 과학박물관 우주 담당 책임자인 리비 잭슨은 "우주에서 제조는 지금 현실이 되고 있다"며 "기술 시험을 통해 경제적으로 실현 가능한 제품 개발의 문이 열리고 있으며, 우주에서 만든 제품이 지구로 돌아와 모두에게 유익을 줄 수 있다는 점이 매우 고무적"이라고 평가했다.
업계에서는 우주 제조가 지구상 환경 제약을 극복하고 차세대 소재 개발을 가속화할 혁신 기술로 주목받는 분위기다. 최근 보도에 따르면, 우주 제조 시장은 오는 2030년까지 연평균 12% 성장해 40억 달러(약 5조 7800억 원) 규모에 이를 것으로 전망된다. 다만 발사 비용을 포함한 제조 단가가 지구 대비 여전히 높은 만큼, 비용 절감과 안정적인 지구 회수 기술 확보가 상용화의 관건으로 꼽힌다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com