[사이언스타임즈] 표준연, 직경 2 급 광학거울 개발

표준연, 2m급 광학거울 국산화 시동 지상에서 인공위성 식별 가능할 정도 2008년 10월 09일(목)

▲ 광학거울의 가공 모습을 컴퓨터로 실시간 모니터링하는 모습  지구 주위를 선회하고 있는 직경 2.4m의 허블우주망원경으로 지상을 내려다보면 어떨까? 이 정도 크기라면 축구장에 있는 축구공을 볼 수 있을 정도의 해상도를 갖는다. 그렇다면 직경 2m급 지상용 천체망원경으로 하늘을 쳐다본다면 어떨까? 미사일이 도달하기도 어려운 높이에 있는 인공위성의 모양을 식별하는 것이 가능하다. 이젠 미국, 러시아, 프랑스 등 일부 선진국들만이 보유하고 있는 직경 2m급 망원경에 탑재하는 광학거울제작이 국내 순수 기술 및 시설로 제작할 수 있는 길이 열리게 됐다. 국내 최초로 한국표준과학연구원(원장 정광화) 우주광학연구단이 직경1-2m급 전체를 아우르는 대형 비구면 광학거울 제작과 망원경 조립시설 구축을 마쳤기 때문이다. 한국표준과학연구원은 8일 오전 원내에서 기초기술연구회, 한국항공우주연구원, 국방과학연구소 등의 지원으로 직경 2m급 광학거울을 제작할 수 있는 ‘대형광학가공동’ 증축식을 개최했다. 이 가공동에는 직경 2m급 연마기와 높이 8m의 측정탑, 광학박막증착기 등으로 구성된 가공시설이 들어섰으며 이를 통해 직경 1-2m급을 전체를 아우르는 대형 비구면 광학거울 및 망원경을 제작할 수 있는 환경을 제공한다. 표준연 우주광학연구단은 지난해 9월 직경 1m급 비구면 자동연마기, 높이 5m의 측정탑, 자동정렬시스템을 이용한 비구면 자동 가공장치 개발에 성공했다. 특히 이 가공시설로 우주용 망원경의 거울을 제작할 경우 해상도 0.1m 이하의 초고해상도 영상(해상도 0.1m는 우주에서 자동차 번호판을 구분할 수 있는 정도)을 얻을 수 있다. 직경 2m(무게 600kg) 우주용 또는 지상용 대형 비구면 거울을 정밀 가공하기 위해서는 가공과 측정과정을 수백 번 이상 거쳐야 한다. 보통 가공과정은 일반 공장과 같은 환경에서 이뤄지나 정밀한 측정을 위해서는 거울을 별도의 측정실로 이동해야 한다. ▲ 직경 2m급 광학거울을 가공하는 모습  이러한 과정을 반복해 완성단계에 이르기 위해서는 최소 6개월 이상의 많은 시간과 노력을 필요로 한다. 그러나 육중한 무게와 부피를 가진 거울을 이동할 경우 예민한 거울면에 손상이 생길 수 있어 수십 억 원에 달하는 제작비 손실을 가져올 수 있다. 따라서 이번에 구축된 대형광학가공동에는 직경 2m급 연마기와 형상측정장비, 광학박막증착기, 광학계 조립 및 성능평가장치를 모두 한 곳에 설치해 광학망원경 제작 과정시 이동을 최소화해 안전하고 신속하게 제작할 수 있게 해 준다. 대형 비구면 거울은 우주용 망원경 및 지상용 천체망원경에 필수적인 부품으로 특히 우주용 망원경 부품은 군사용으로 사용할 수 있다. 이 때문에 선진국에서는 해당 부품에 대한 수출이 엄격히 통제되고 있다. 이윤우 단장은 “기존 직경 1m급 광학거울 제작에 이어 직경 2m급 광학거울과 이를 이용한 대형 망원경 제작이 가능해짐에 따라 연간 4-5개 이상을 직접 제작할 수 있어 수백 억 원 이상의 수입대체효과를 거둘 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 이 단장은 이어 “광학동에 설치된 광학박막증착시설은 국내에 설치된 광학코팅장비 중 가장 무거운 유리에 가장 정밀하게 코팅할 수 있도록 제작된 것으로 미국, 러시아, 프랑스 등 일부 선진국만이 보유하고 있어 향후 직경 2m급 이상의 광학거울제작에 응용될 수 있다”고 덧붙였다. 한편 우주광학연구단은 이 시설을 고해상도 위성 카메라와 대형 천체 망원경의 국산화와 반도체 및 평판디스플레이 노광기 제작에도 활용될 것으로 보고 있으며 미국, 호주 등이 공동으로 추진하고 있는 직경 25m급 GMT 사업에 참여, 공동연구를 수행하는 등 대형 광학거울의 수출 및 광 관련 산업을 활성화하는 계기가 될 것으로 기대하고 있다.

이준기 객원기자 | bongchu@empal.com 저작권자 2008.10.09 ⓒ ScienceTimes

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