NASA, 달 및 화성 임무를 위한 고산소 환경 내화성 웨빙 테스트 완료

• NASA는 달과 화성 유인 탐사 시 고산소 환경에서 사용 가능한 60% Kevlar®/40% 폴리벤즈이미다졸(PBI) 혼합 웨빙을 선정함.
• 해당 소재는 고산소 환경(37% 산소, 8.2 psia)에서의 NASA-STD-6001B 화염 테스트를 통과함.
• 이 웨빙은 향후 우주선의 구속망, 수납 가방 핸들, 승무원 이동 보조 장치 등 소프트굿(softgoods) 부품에 활용될 예정임.

배경

• 미래 달 및 화성 임무에서는 선외활동(EVA) 전 예비 호흡 시간을 단축하기 위해 산소 농도가 높은 환경을 유지할 계획임.
• 기존에 사용되던 나일론이나 메타-아라미드 웨빙은 고산소 환경에서 NASA의 화염 방지 요구 조건을 충족하지 못함.
• NASA 엔지니어링 및 안전 센터(NESC)는 항공우주 분야에서 활용 가능한 상용(COTS) 내화성 섬유를 식별하는 전략을 수립함.

테스트 방법

• NASA 화이트 샌즈 테스트 시설(WSTF)에서 NASA-STD-6001B 테스트 1을 수행함.
• 8.2 psia 압력 하에서 재료의 최대 산소 농도(MOC)를 결정하기 위해 차폐되지 않은 J-구성으로 화염 테스트를 진행함.
• Sturges Manufacturing Company가 제작한 1인치 폭의 천연색(금색) 및 검은색 웨빙 샘플을 대상으로 테스트함.

테스트 결과

• 천연색 웨빙의 MOC는 37% 산소 농도임.
• 검은색 웨빙의 MOC는 35% 산소 농도임.
• 천연색 웨빙에 대해서는 가스 방출(offgassing) 테스트 데이터도 확보됨.

주의 사항 및 향후 과제

• 개별 소재의 테스트 결과가 완제품의 안전성을 보장하지 않음.
• 최종 제품은 가공 방식, 염료, 부착물, 크기 등 구성 요소에 따라 화염 특성이 변할 수 있으므로 최종 조립 상태에서 재검증이 필요함.
• 이번 테스트에서는 장기간 사용에 따른 마모 및 성능 저하가 고려되지 않았으므로 향후 별도의 평가가 요구됨.