우주 순환 시스템이 어떤 오묘한지 땀을 깨끗하게 거르면 되나요?

우주 생활에서 물은 가장 소중한 자원으로, 1갤런의 수운을 아시아 궤도 우주로 보내는 데 최소 8.3만 달러가 걸린다.

우주비행사 우주 생활용수 문제를 해결하기 위해 NASA JSC 는 2000년부터 나노 소재 업체 아고니드와 소기업 창신 연구 (SBIR) 계약을 맺고 수순환 필터, 소독시스템을 개발했다.

2002년 나노섬유의 핵심 기술을 개발해 NanoCeram 필터, 경험증은 우주 음료수 사용에 탁월한 정화 효과를 제공할 수 있으며, 우주선의 땀 및 요액을 합병해 수신 시스템을 고효정화할 수 있다.

NanoCeram 여과심은 나노 산화알루미늄 섬유로 복합 지름 9.65mm 의 유리섬유 위에 제조되어 있으며, 그중 나노섬유 평균직경은 약 2 nm, 평균 길이는 약 200 ~300nm, 심지 면적이 500m2 /g 에 달하고 섬유는 정전기가 달한다.

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이와 함께 이 필터 미디어는 그 필터에 대한 불순물 입자가 더 큰 구멍을 가지고 있기 때문에 고유동성, 고용진 용진량과 저압적 우세를 갖추고 있다.

NanoCeram 은 우주우주 용수를 위해 개발했지만 통용성이 강한 기술로 민용 분야에서도 거대한 잠재응용 가치: 전 세계에서 약 9억명이 안전과 정화를 거친 음용수, 매년 300만 ~400만명이 물오염과 관련한 질병으로 사망하고 야외 행군, 도보 여행 등도 편리한 실시간 수정화 설비에 절실한 수요가 있다.

이에 따라 NanoCeram 기술은 민용 분야에서 빠르게 확장된다.

2006년 Argonide 는 Nanoceram 필터 기술을 Ahlstrom (오스룡)에게 주었고, 이후 오스룡은 NanoCeram 기술을 통해 ‘디스퍼터?’라는 호나미알루미늄 섬유 개질 재료의 상업화 생산을 완성했고, 이 기초에는 활성탄가루 (PAC)를 통해 미디어 (Disruptor? PAC)의 필터 성능을 더욱 높였다. 민용수 여과에 광범위한 응용을 받았다.

한편 NASA 는 2017년 NanoCeram 기술시장화 상황을 보고에서 유타주 정수기 회사 워터푸치 Technologies 의 휴대용 수정화 장치 Water ResQ 및 업그레이드된 모바일 Water Water ResQ.V 시스템을 소개했다.

이 시스템은 수정화 시스템을 휴대하는 트렁크에서 태양에너지 배터리를 충전하거나 손등으로 충전할 수 있으며 1분당 2.9갤런의 물을 거르며 고오염수에 대한 추가 필터 모듈을 추가할 수 있다.

이 회사는 소방 스카이다이빙, 긴급 구조기구 및 군 등 주문을 받고 있다.

우주 순환 필터 기술의 기초에 NASA 는 우주순환물의 순도를 더욱 높여 우주 생산 정맥 주사급 (Inntravenous, IV) 정맥을 주기로 했다.

우주 임무 중 우주비행사는 병이나 다칠 가능성이 있기 때문에, NASA 국제공간역 환자의 상황 데이터베이스는 115가지의 공간에서 발생할 수 있는 의료 정맥주사소가 정맥주사를 필요로 한다. 만약 1명의 심각한 화상을 입은 우주비행사는 수주 치료 과정에서 약 100L (불과 3일 만에 30L)의 IV 액체가 필요하다.

NASA 의 최근 한 연구보고서에 따르면 화성 임무는 248L 의 정맥주사액이 필요할 수도 있지만 현재 공간역에서는 12L 의 액체를 저장할 수 있지만, 이 같은 거대한 IV 액체 수요가 우주에 들어가는 대가는 거대한 공간, 무균이 높고 유통기한이 필요하다.

이에 NASA 는 인트래비너스 Fluid GENeration for Exploration Missions (IVGEN) 의 항목으로 케네디의 우주센터와 그렌 연구센터가 합작해 IV 수정화 테스트 시스템을 개발했으며 2010년 국제공간역에서 테스트를 진행해 NASA 가 발표한 테스트 결과는 소금 농도, 기포 제어 등에 결함이 있다는 점에서 사업이 실패했다.

그러나 이 기술개발이 성공한다면 우주역 의료 분야 외에도 야외 전쟁, 잠수함, 원양함대, 민용 의료 구원 등 분야에 좋은 응용 전망과 가치를 갖춘 것으로 예상된다.