우주 채굴 장비는 중력, 대기, 온도, 통신 지연이라는 네 가지 조건에서 지상 장비와 다르게 설계해야 합니다. 달과 소행성에서는 중력이 작아 장비의 자중이 줄어듭니다. 그 결과 굴착할 때 땅을 누르는 힘, 곧 견인력과 반력이 함께 줄어듭니다. 대기가 없으므로 열은 복사와 전도로만 빠져나가고, 햇빛이 닿는 면과 그늘진 면의 온도 차가 큽니다. 달 표면의 레golith는 입자가 각지고 마모성이 강하며 정전기를 띠기 쉬워 베어링, 실(seal), 광학 창을 빠르게 손상시킵니다.
WIA-SPACE-008의 Phase 2 명세는 굴착기나 정제기의 기계 사양을 규정하지 않습니다. 이 계층이 규정하는 것은 장비와 운영 소프트웨어가 서로 호출하는 API의 공통 동작입니다. 구체적으로 자원 경로 규칙, 오류 코드, 타임아웃, 관측성, 보안 자세가 이에 해당합니다. 장비별 세부 항목은 구현자가 이 공통 규칙 위에 정의하며, 이 장은 그 공통 규칙이 위의 물리적 제약을 어떻게 흡수하는지를 설명합니다.
표준의 자원 경로는 REST 규칙을 따르고 snake_case 세그먼트를 사용합니다. 식별자 세그먼트에는 Phase 1의 표준 UUID 표기를 씁니다. 장비에 보내는 명령은 상태를 바꾸므로, 컬렉션 구조에 맞는 사용자 정의 동작(custom action) 형식으로 표현합니다.
/v1/{collection} # 컬렉션
/v1/{collection}/{id} # 개별 자원
/v1/{collection}/{id}/{sub_collection} # 중첩 컬렉션
/v1/{collection}/{id}:{action} # 사용자 정의 동작 (POST)지연이 큰 링크에서는 명령을 보낸 쪽이 응답을 받지 못해 재전송하는 일이 흔합니다. 이때 같은 굴착 명령이 두 번 실행되면 안 되므로, 상태 변경 요청은 Idempotency-Key 헤더를 받습니다. 서버는 (principal, key) 조합으로 응답을 최소 24시간 캐시하고, 재시도에는 같은 응답을 되돌려 주어야 합니다. 설정값 일부만 바꿀 때는 필드 마스크(Google AIP-161 방식)를 써서, 지정하지 않은 필드가 덮어써지지 않게 합니다. 이는 원격지 장비의 보정값이 의도치 않게 초기화되는 사고를 막아 줍니다.
저중력에서는 날을 땅에 박아 밀어붙이는 지상식 굴착이 효율이 낮습니다. 그래서 서로 반대로 회전하는 드럼으로 반력을 상쇄하는 방식(NASA RASSOR가 대표 사례), 오거 천공, 진동·충격 보조, 소행성용 고정 장치 같은 대안이 쓰입니다. 물 얼음이 목표라면 굴착 대신 레golith를 가열해 얼음을 승화시켜 포집하는 열 추출 방식도 검토됩니다.
| 방식 | 주된 대상 | 핵심 고려사항 |
|---|---|---|
| 반대 회전 드럼 | 달·화성 표층 레golith | 반력 상쇄, 마모 관리 |
| 오거·코어 천공 | 단단한 층, 시추 시료 | 하중 확보, 열 발생 |
| 가열 승화 | 영구 음영 지역의 얼음 | 에너지 소모, 증기 포집 |
| 고정 후 채취 | 소행성 | 미소중력 앵커링, 파편 비산 |
표준의 타임아웃 표에서 장기 작업(long-running task)은 기본 5분, 최대 30분입니다. 굴착 캠페인은 이보다 길 수 있으므로 하나의 장기 작업으로 묶지 말고 구간 단위 작업으로 나누는 편이 맞습니다. 상태 전이는 내구성 있는 채널에 이벤트로 발행해, 소비자가 이벤트만으로 상태를 재구성하게 해야 합니다. 취소 요청은 선언된 타임아웃 창 안에 반드시 이행해야 하므로, 드릴이 암반에 걸린 상황에서도 정지 명령이 우선 처리되도록 설계해야 합니다.
현지 자원 활용(ISRU)의 대표 공정은 물 전기분해로 산소와 수소를 얻는 것입니다. 용융 레golith 전기분해는 산소와 금속을 함께 얻고, 자성 분리는 철 성분을 모으며, 소행성 금속에는 카르보닐 공정(Mond process)이 거론됩니다. 이들 공정은 원료의 조성이 조금만 달라도 수율과 부식 양상이 달라집니다. 그래서 공정에 입력되는 데이터가 형식에 맞는지 먼저 엄격하게 검증해야 합니다.
표준은 형식에 어긋난 입력을 임의로 보정하지 말고 결정적 오류 코드로 거부하라고 규정합니다. 아래 표는 정제 운영에서 이 오류 코드가 갖는 의미를 정리한 것입니다.
| 코드 | 정제 현장에서의 의미 | 표준이 요구하는 조치 |
|---|---|---|
| E_INPUT_MALFORMED | 원료 분석 값이 스키마에 맞지 않음 | 거부, 재시도 금지 |
| E_CAPACITY | 반응기·저장 탱크가 포화됨 | retry-after와 함께 거부, 지속되면 호출 |
| E_INTEGRITY | 저장된 생산 기록이 기대 해시와 불일치 | 격리 후 사고 대응으로 에스컬레이션 |
미소중력에서는 침강과 부력 대류가 사라집니다. 기포는 떠오르지 않고, 밀도 차에 의한 자연 분리도 일어나지 않습니다. 그래서 원심력이나 전기장·자기장을 이용한 능동 분리가 필요하고, 용기 없이 재료를 다루는 비접촉 가공이 장점이 되기도 합니다. 현지 재료로 부품을 만드는 적층 제조와 레golith 소결은 지구에서 부품을 올려 보내는 부담을 줄이는 수단으로 연구됩니다.
제조 공정은 로트 단위의 품질 추적이 중요하므로, 장비 로그를 한꺼번에 가져오는 작업에는 표준의 배치 가져오기(batch import) 등급이 맞습니다. 이 등급의 기본 타임아웃은 60분, 최대는 24시간입니다. 목록 조회는 커서 기반 페이지네이션을 쓰며, 기본 page_size는 50, 최대는 500입니다. 서버는 결과가 잘리면 next_page_token을 돌려주고, 마지막 페이지에서는 빈 문자열을 돌려줍니다.
채굴과 정제는 에너지 집약적인 작업입니다. 태양광은 구조가 단순하지만 달의 밤이 지구 시간으로 약 14일 이어지므로 대용량 저장이나 보조 전원이 필요합니다. 방사성동위원소 열전발전기(RTG)와 표면 핵분열 전원은 일조 조건과 무관하게 전력을 공급하지만, 안전 심사와 열 방출 설계가 따릅니다. 진공에서는 대류 냉각이 불가능하므로 방열판과 열 파이프 같은 복사 방열 설계도 전력 계획의 일부입니다.
전력이 부족해지면 장비는 일부 기능을 줄여 운영을 이어가야 합니다. 표준은 상위 의존 자원이 사용 불가일 때 점진적 성능 저하(graceful degradation)를 지원하도록 권장하고, 이를 E_DEPENDENCY_DOWN으로 구분합니다. 이 코드에 대한 조치는 백오프를 둔 재시도와 저하 모드의 표면화입니다.
자율성 수준은 통신 지연과 위험도에 따라 정해집니다. 아래는 이해를 돕기 위한 설명용 분류이며, 이 표준이 정의한 등급 체계가 아닙니다.
| 구분 | 사람의 역할 | 적합한 상황 |
|---|---|---|
| 원격 조종 | 매 동작을 직접 지시 | 지연이 짧은 달 근접 작업 |
| 감독형 자율 | 목표를 주고 결과를 승인 | 지연이 있으나 환경이 예측 가능한 작업 |
| 완전 자율 | 사후 감사와 예외 대응 | 지연이 매우 크거나 통신이 끊기는 구간 |
자율 장비는 사람이 곁에 없는 동안 상태를 바꾸는 결정을 내립니다. 표준은 상태 변경 작업마다 감사 기록을 남기도록 요구하며, 감사 완전성 목표를 100%로 둡니다. 따라서 자율 판단으로 수행한 굴착, 정지, 경로 변경도 기록 대상입니다. 호출자 신원을 담은 토큰은 수명이 15분 이하이고, DPoP 또는 mTLS 결합 같은 송신자 제약 방식으로 묶어야 합니다. 통신 창이 드문 장비에서는 토큰 갱신 시점이 연결 가능 시간대와 맞물리므로, 갱신 절차를 운영 계획에 넣어야 합니다.
지상에서는 고장 난 부품을 사람이 교체하지만, 우주에서는 정비 인력과 예비품이 모두 제한됩니다. 그래서 고장 예방, 중복 설계, 고장 격리가 중요합니다. 표준의 비기능 요구는 월간 가용성 99.9% 이상, 평균 복구 시간 15분 이하이며, 분기별 카오스 훈련으로 검증하라고 되어 있습니다. 이 목표는 주로 소프트웨어·서비스 계층에 적용되는 것으로 이해해야 합니다. 물리 장비의 복구는 이 시간 안에 이루어지지 않으므로, 서비스 계층이 장비 고장 상황에서도 저하 모드로 계속 응답하게 만드는 것이 현실적인 접근입니다.
유지보수는 텔레메트리에 기반합니다. 표준은 모든 작업 등급에 대해 Prometheus 또는 OTLP 형식의 지표, W3C Trace Context 상관 식별자가 있는 구조화 JSON 로그, 작업 등급 이름을 딴 트레이스 스팬을 내보내도록 요구합니다. 진동, 모터 전류, 마모 추이 같은 열화 신호를 이 지표 체계로 모으면 장비 간 비교와 예지 정비가 쉬워집니다. 저장된 상태가 기대 해시와 달라지는 E_INTEGRITY는 방사선으로 인한 비트 오류 같은 우주 환경의 위험과도 맞닿아 있으므로, 격리하고 사고 대응으로 넘기는 절차를 런북에 명시해야 합니다.
이 장에서는 저중력, 진공, 먼지, 통신 지연이 굴착·정제·제조·전력·자율성 설계를 어떻게 바꾸는지 살펴보았습니다. 또한 표준의 공통 API 규칙이 이 제약을 다루는 방식도 확인했습니다. 멱등성 키는 지연된 링크의 재시도에, 이벤트 발행은 끊긴 통신 뒤의 상태 복원에, 오류 코드는 포화·의존성 장애·무결성 훼손의 구분에 쓰입니다. 구현체가 이 표면을 어떻게 공개했는지와 예외 사항은 적합성 보고서에 번호를 붙여 선언해야 합니다.
다음 장에서는 이렇게 얻은 자원을 어떻게 운반하고 저장하며 인도하는지를 다룹니다. 채굴 현장에서 나온 산출물이 물류 단계로 넘어갈 때 어떤 단위로 추적되고 기록되는지가 핵심 주제입니다.