인공위성 카메라 핵심부품 국내 개발

인공위성의 카메라 핵심부품이 국내 연구진들에 의해 개발됐다.

한국표준과학연구원(KRISS) 우주광학센터와 한국항공우주연구원(KARI) 위성탑재체실 공동연구팀은 인공위성 카메라에 들어가는 직경 800 mm 초경량 반사거울을 국내기술로 제작했다고 18일 밝혔다.

위성카메라 눈의 역할을 하는 광학부품 제작은 핵심기술로, 특히 반사거울은 촬영하는 영상의 해상도를 결정한다. 반사거울의 직경이 크고 정밀한 비구면을 가질 때 더욱 선명한 영상을 얻을 수 있다.

하지만 가공이 쉽지 않은 비구면 특성상 이를 실제로 구현하는 것은 매우 어려운 작업으로 알려져있다.

KRISS 연구팀은 직경 800 mm 비구면 반사거울을 10 nm(1 nm는 10억분의 1 m)의 정밀도로 가공하는데 성공했으며 이는 머리카락을 1/1000으로 쪼개는 수준의 가공하는데 성공했다.

연구팀은 대형 비구면 반사거울을 우주산업에 활용하기 위해 무게를 줄이는 경량화 작업도 성공적으로 수행했다.

이들은 깨지기 쉬운 거울의 뒷면을 미세한 벌집형태로 가공했는데 이 과정을 통해 반사거울의 무게를 70% 이상 줄여 위성 발사비용의 절감과 위성 움직임의 용이함에 도움 될 것으로 내다봤다.

하지만 이렇게 무게를 많이 줄이게 되면 구조적으로 약해져 중력과 같은 외부의 힘에 의해 쉽게 반사거울의 형상이 바뀌게 되고 광학 성능이 떨어지게 된다. 이를 방지하려면 수 마이크로미터 이내의 정밀도로 반사거울을 기계구조물에 설치해야 한다.

이에 KARI 위성탑재체실 연구진은 경량화 설계 및 광구조분석을 실시했고 완성된 반사거울 조립체에 대한 우주환경시험을 수행했다.

이승훈 KARI 박사는 “공동연구팀의 협력으로 선진국에서도 만들기 어려운 직경 800 mm 우주용 대형 광학거울의 국산화에 성공했다”고 밝혔다.

이윤우 KRISS 산업측정표준본부장은 “거대마젤란망원경(GMT)등 천체망원경 제작에도 활용돼 우리나라의 광학 기술수준을 높일 수 있는 의미 있는 성과가 될 것”이라고 말했다.

김은경 기자 cr21@