시높시스는 NASA 존슨 우주센터 및 글렌 연구센터와의 협력을 통해 달 환경에서의 우주복 전하 축적 현상을 분석하고 있으며, 디지털 트윈 기반의 ‘디지털 달’ 환경을 활용해 통신 네트워크 구축 검증을 수행 중이다. 이는 실제 하드웨어 제작 이전 단계에서 성능을 검증함으로써 개발 리스크를 줄이고 임무 신뢰성을 높이는 데 기여하고 있다.
또한 시높시스는 EMA와 함께 전자기 시뮬레이션 기술을 활용해 달 환경에서 발생하는 정전기 및 전하 축적이 우주유영활동(EVA) 시스템과 우주복 등에 미치는 영향을 분석한다. 여기에는 월면토 마찰로 발생하는 대전 현상과 우주 플라즈마 환경에서의 정전기 방전(ESD) 해석이 포함된다. 특히 복잡한 다층 구조의 아르테미스 우주복이 극한 조건에서 경험할 수 있는 전하 레벨까지 정밀 분석하는 것은 장기적인 달 탐사 안정성을 확보하기 위한 핵심 요소다.
전자기 시뮬레이션 솔루션인 ‘앤시스 차지 플러스(Ansys Charge Plus™)’를 활용해 우주복 소재 및 다층 구조에서의 전하 거동을 분석하고 실제 달 환경 조건을 반영한 시뮬레이션을 수행하고 있다. 이 솔루션은 플라즈마 상호작용과 정전기 방전 등 복합 물리 현상을 통합 모델링할 수 있는 유일한 3차원 해석 상용 소프트웨어다. 해당 시뮬레이션 결과는 EMA 연구소의 실험 데이터와 병행되어 정밀한 검증 체계를 구축하는 데 활용된다.
저스틴 맥케넌(Justin McKennon) EMA 최고기술책임자(CTO)는 “아르테미스 프로그램의 우주유영활동 준비를 지원하게 되어 뜻깊게 생각한다”며, “시뮬레이션과 실험 기반 데이터를 결합함으로써 최악 조건에서의 전하 발생 상황을 정밀하게 분석하고, 설계 최적화에 기여할 수 있다”고 밝혔다.
또한, 시지엄(Cesium)과 협력하여 달의 고정밀 3D 지형 데이터를 기반으로 디지털 트윈 환경을 구축하고 달 표면 통신 성능을 사전에 검증하고 있다. 앤시스 RF 채널 모델러 및 HFSS 솔루션을 활용해 우주복과 로버에 탑재된 안테나 성능을 분석하며, 실제 운용 환경에서의 신호 연결성을 평가한다. 특히 NASA 글렌 연구센터의 ‘루나 3GPP’ 프로젝트에서는 이를 통해 통신 음영 지역을 사전에 식별함으로써 효율적인 네트워크 설계를 지원하고 있다.
패트릭 코지(Patrick Cozzi) 벤틀리 시스템즈(Bentley Systems) 최고제품책임자(CPO)는 “달 통신 네트워크를 구축하기 위해서는 먼저 ‘디지털 달’을 구현해야 한다”며, “디지털 트윈은 복잡한 달 지형에서도 통신 성능을 사전에 검증할 수 있는 가상 환경을 제공하고, 이를 통해 네트워크 신뢰성을 확보하고 실제 장비 배치 이전에 핵심 통신 연결성을 보장할 수 있다”고 설명했다.
짐 브라이든스타인(Jim Bridenstine) 시높시스 산하 AGI 어드바이저 및 전임 NASA 국장은 “아르테미스 프로그램은 인류를 달로 다시 보내고, 지속 가능한 탐사 기반을 구축하기 위한 공동의 노력”이라며, “우리는 점점 더 도전적이면서도 새로운 가능성이 공존하는 우주로 나아가고 있는 만큼, 보다 빠르고 과감하며 효과적인 혁신이 필요하다”고 말했다. 이어 “하드웨어 제작 이전에 설계를 가상 환경에서 모델링하고 테스트하며 개선할 수 있는 디지털 엔지니어링 기술은 리스크를 줄이고 혁신을 가속화하는 핵심 요소”라고 강조했다.
한편, 아르테미스 프로그램은 인류의 달 탐사 재개를 넘어 장기적인 우주 탐사 기반 구축을 목표로 하는 대규모 프로젝트다. 시높시스는 이번 협력을 통해 확보한 고도화된 시뮬레이션 기술력을 바탕으로 향후 민간 및 공공 우주 산업 전반에 걸친 기술적 근간을 지속적으로 강화해 나갈 방침이다.
[글로벌에픽 이성수 CP / wow@globalepic.co.kr]
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