차세대 달 탐사 시대를 여는 NASA 아르테미스 프로그램에서 디지털 시뮬레이션 기술의 역할이 갈수록 주목받고 있다.

글로벌 반도체 설계 소프트웨어 기업 시높시스(Synopsys)는 최근 NASA와 협력해 달 탐사용 우주복의 안전성 분석과 차세대 달 통신 인프라 구축을 위한 기술 지원을 확대하고 있다고 17일 밝혔다.

시높시스는 NASA 존슨 우주센터 및 존 글렌 연구센터와 함께 달 특유의 극한 환경이 우주비행사 우주복에 미치는 영향을 정밀 분석하고 있다.

핵심은 달 표면의 미세 토양과 플라즈마 환경에서 발생하는 전하 축적과 정전기 방전 현상이다.

이러한 전기적 위험 요소는 생명 유지 시스템과 통신 장비에 직접적인 영향을 줄 수 있어 장기 탐사 임무의 안전성과 직결된다.

이를 위해 시높시스는 전자기 시뮬레이션 전문 기업 EMA와 손잡고 아르테미스 우주복의 다층 구조를 3차원으로 분석하고 있다.

실제 제작 이전 단계에서 전하 이동과 방전 가능성을 가상 환경에서 검증함으로써 설계 리스크를 줄이는 것이 목표다.

관련 분석에는 플라즈마 상호작용과 표면 충전을 통합적으로 해석할 수 있는 시뮬레이션 솔루션이 활용되고 있으며, 결과는 실험 데이터와 교차 검증된다.

달 통신 기술 분야에서도 협업이 이어지고 있다.

시높시스는 공간 데이터 전문 기업 시지엄(Cesium)과 함께 고해상도 달 지형 정보를 기반으로 ‘디지털 달’ 환경을 구축했다.

이 가상 환경에서는 우주복과 로버에 장착될 안테나의 성능은 물론, 크레이터와 암석 지형으로 인한 통신 음영 지역까지 사전에 예측할 수 있다.

특히 NASA 글렌 연구센터가 추진 중인 ‘루나 3GPP’ 프로젝트에서는 이러한 디지털 트윈 기술을 활용해 달 표면 통신 커버리지를 시각화하고, 최적의 네트워크 설계를 모색하고 있다.

하드웨어 배치 전에 통신 신뢰성을 검증함으로써 임무 성공 가능성을 높인다는 전략이다.

짐 브라이든스타인 시높시스 산하 정부 프로젝트 자문위원이자 전 NASA 국장은 “가상 환경에서 설계를 반복 검증하는 디지털 엔지니어링은 우주 탐사의 속도와 안전성을 동시에 끌어올리는 핵심 수단”이라며 “아르테미스 프로그램이 요구하는 혁신적인 접근을 가능하게 한다”고 강조했다.