직경 800mm 초경량 반사경 제작…표준연·항우연 융합연구로 진행
인공위성의 카메라 핵심부품인 반사거울이 국내기술로 제작됐다.
한국표준과학연구원(KRISS) 우주광학센터와 한국항공우주연구원(KARI) 위성탑재체실 공동연구팀은 인공위성 카메라에 들어가는 직경 800미리미터(mm) '초경량 반사거울'을 국내기술로 제작했다고 18일 밝혔다.
위성카메라 눈의 역할을 하는 광학부품 제작은 핵심기술로써, 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 알려져 있다.
KRISS 연구팀은 이 같은 어려움을 극복하고 직경 800mm 비구면 반사거울을 10나노미터(nm, 1nm는 10억분의 1m)의 정밀도로 가공하는데 성공했다.
또 대형 비구면 반사거울을 우주산업에 활용하기 위해 무게를 줄이는 경량화 작업도 성공적으로 수행했다.
연구팀은 경량화 작업을 위해 깨지기 쉬운 거울의 뒷면을 미세한 벌집형태로 가공했다. 이 과정을 통해 반사거울의 무게를 70% 이상 줄여 위성 발사비용의 절감과 위성 움직임의 용이함에 도움이 될 것으로 기대된다.
하지만 이렇게 무게를 많이 줄이게 되면 구조적으로 약해져서 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 긴밀한 협력으로 선진국에서도 만들기 어려운 직경 800mm 우주용 대형 광학거울 국산화에 성공했다"고 말했다.
이윤우 KRISS 산업측정표준본부장은 "고해상도 우주용 카메라 광학부품을 세계 최고 수준으로 국산화함에 따라 수입대체효과는 물론 세계 위성영상 시장에서도 더욱 주도적인 개발활동이 가능하다"며 "해당기술은 거대마젤란망원경(GMT)등 천체망원경 제작에도 활용돼 우리나라의 광학 기술수준을 한 단계 높이게 될 것"이라고 강조했다.
