달에서 도시로: 루나 격자 기술이 지구 건설을 변혁하다

Branch Technology가 3D 프린팅한 격자 구조물은 채우거나 비워둔 채로 독특한 건축 구성요소를 만들 수 있습니다. 할리우드 W 호텔의 드레이퍼리 영감 벽 패널. (이미지: Branch Technology Inc.)

NASA의 달 서식지 구축 접근법을 발전시킨 혁신적인 3D 프린팅 공정이 지구에서 건물을 아름답고 효율적이며 강하게 만들고 있습니다.

물체를 층별로 쌓아 올리는 대신, Branch Technology Inc.는 Freeform 3D 프린팅이라 부르는 기술을 개발했습니다. 이는 채우거나 덮을 수 있는 가벼운 격자 구조물로 형태를 만듭니다. 회사는 이 기술을 사용해 시각적으로 흥미롭고 모듈식인 벽 패널과 클래딩 같은 건축 요소를 제조합니다.

"우리 공정은 그렇지 않으면 완전히 단단하게 프린팅될 수 있는 것에서 엄청난 양의 소재를 제거합니다."라고 회사 NASA 협업을 관리하는 첨단 개념 팀을 이끄는 David Goodloe는 말합니다.

2017년 Branch는 심우주 탐사를 위한 3D 프린팅 서식지 건설을 목표로 한 NASA Centennial Challenges 대회인 3D 프린팅 서식지 챌린지 2단계에서 우승했습니다.

"그 챌린지 우승이 실제로 우리에게 첫 기관 투자자를 소개해주었습니다."라고 Goodloe는 말합니다.

Branch의 3D 프린트 공정은 이 채터누가, 테네시 은행 파사드 같은 시각적으로 흥미로운 건축 부품 생성을 가능하게 합니다. (이미지: Branch Technology Inc.)

"실리콘 밸리 기반 Brick & Mortar Investments는 채터누가에서 온 이 작은 첨단 로보틱 팀이 글로벌 NASA 대회에서 우승하는 것을 보았습니다."라고 그는 말합니다. "그들이 우리의 지상 건설 비전을 들었을 때 회사에 투자했습니다."

건축 회사 Foster + Partners와 스탠포드 대학교와 팀을 이뤄 Branch는 2021년 앨라배마주 헌츠빌 NASA 마샬 우주비행센터와 협력 협정을 맺고 달 표면 거주를 위한 제조를 연구했습니다. 이 프로젝트는 자율적으로 생산된 구조물(내부 벽, 도구, 덕트, 가구, 구성요소)로 모델 달 서식지를 갖추는 것을 포함했습니다.

Tracie Prater는 마샬의 서식지 시스템 개발 지부 기술 관리자로 Centennial Challenge 주제 전문가로 활동했고 Branch와 협력 협정에서도 협력했습니다.

"3D 프린팅 서식지 챌린지에서 팀들은 행성 표면에서 대형 서식지 구조물을 어떻게 건설할지에 초점을 맞췄습니다."라고 그녀는 말합니다. "하지만 그 구조물이 가압되어 승무원 거주가 준비되면 어떻게 시스템과 보급품으로 채울 것인가? 그것이 Branch가 협력 협정을 통해 본 것인데, 그들의 온디맨드 제조 공정이 내부 물품의 새로운 디자인을 가능하게 하는 측면에서 무엇인가."

두 NASA 프로젝트 모두 Branch의 제품에 영향을 미쳤다고 Goodloe는 말합니다. 예를 들어 달 기지 NASA 파라미터는 회사가 시그니처 격자 구조물뿐만 아니라 더 전통적인 층도 압출할 수 있게 노즐을 개발하게 했습니다. Branch는 이 이중 능력을 자주 사용합니다. 예를 들어 벽 패널에서 전통적으로 프린팅된 섹션은 패스너 부착을 위한 단단한 기판을 제공합니다.

Branch가 개발한 달 표면 서식지 프로토타입을 갖추는 작업 사진, 마샬 우주비행센터와의 협력 협정 하에서 회사의 프린팅 공정 진화를 도왔습니다. (이미지: Branch Technology Inc.)

Branch가 압출하는 폴리머들은 서식지 챌린지를 위한 소재 과학 연구에 의해 알려졌습니다. 챌린지는 프린트 소재가 화성 표면에서 발견되는 먼지와 바위, 미션 재활용품 같은 것이어야 한다고 요구했습니다. Branch는 현무암 섬유 강화 플라스틱을 개발했고, 그 작업에서 지상 "잉크"를 위한 최적 로딩 레시피를 개발했습니다.

회사는 현재 NASA 중소기업 혁신 연구 프로젝트에서 Freeform 3D 프린팅 기술이 달에 50미터 타워를 건설할 수 있는지 판단하고 있습니다. Branch는 또한 헌츠빌에 있는 U.S. Space and Rocket Center의 Space Camp 건물에 실물 크기 우주왕복선 복제품과 분화구 달 표면 파사드를 건설했습니다.

Branch의 다른 프로젝트로는 할리우드 W 호텔을 위한 50피트 드레이퍼리 영감 벽, 아트 설치물, 건물 내외부가 있습니다. 회사의 고층 빌딩 파사드 분석에 따르면 초기에는 프리캐스트 콘크리트가 예정되어 있었으나 Branch 패널은 3400만 파운드 더 가볍고, 단열 성능은 49배 더 뛰어나며, 설치에 숙련 노동이나 크레인 시간이 필요하지 않습니다.

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