상용 부품(COTS, Commercial-Off-The-Shelf)을 우주 환경에서 활용하고자 할 경우, 높은 신뢰성을 확보하기 위한 Up-screening 절차가 필수적으로 요구됩니다. 이 절차에는 기계적, 전기적, 환경적 시험뿐만 아니라, 특히 방사선 내성(Radiation Hardness)에 대한 정밀한 평가가 포함됩니다.
그러나 실제로 Up-screening을 구성하는 주요 항목별 비용을 분석해 보면, 방사선 시험 항목 중에서도 특히 SEE (Single Event Effect) 시험—Heavy Ion(중이온) 기반 평가가 전체 비용에서 압도적으로 높은 비중을 차지하고 있습니다.
그래프에서 확인 가능하 듯, 전체 Up-screening 비용 중, 중이온 기반 SEE 시험이 차지하는 비율이 절대적으로 크며, TID (Total Ionizing Dose), DPA (Destructive Physical Analysis), CA (Construction Analysis) 등 수행해야하는 다른 평가 항목들 대비 높은 비용이 소요됩니다.
COTS 부품은 초기 구매 단가 측면에서는 우주용 인증 부품(Space-grade parts)에 비해 훨씬 저렴한 장점이 있으나, Up-screening을 위해 SEE 시험을 할 경우 소요 비용이 우주용 부품의 단가를 상회하거나 근접하는 현상이 발생합니다.
위 그래프에서 확인할 수 있듯이, 중이온을 사용한 평가는 단일 시험으로도 상당한 비용이 소요되며, 이는 동일 부품에 대해 레이저 기반 평가를 수행할 때의 비용과 비교하여 약 4배 높은 수준입니다. 이로 인해, COTS 부품의 본래 목적이던 비용 절감 효과는 실질적으로 상쇄되며, 경우에 따라서는 우주 부품 대비 오히려 비효율적입니다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로, 최근에는 중이온 시험을 레이저 기반 SEE 평가로 대체하는 접근이 제안되고 있습니다. COTS 부품을 우주 시스템에 적용하기 위해 수행되는 Up-screening 과정에서 Radiation 평가, 특히 중이온 기반 SEE 시험은 전체 비용 구조에 중대한 영향을 미치는 요소입니다. 따라서, 비용 대비 효과를 고려할 때 중이온 시험의 일부분 또는 전부를 레이저 기반 시험으로 대체하는 전략은, COTS의 실질적인 경제성과 기술적 활용 가능성을 높이는 현실적이고 유망한 대안입니다.
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