KRISS, 직경 1 m 우주용 반사경 제작 성공
- 세계 최고 수준 해상도 실현… 상업용 인공위성에 활용 -
 
  

한국표준과학연구원 (KRISS, 원장 강대임) 우주광학센터(센터장 양호순)연구팀이 직경 1 m 초경량 우주용 반사경 개발에 성공하였다.
    - 인공위성의 눈에 해당하는 반사경은 촬영하는 영상의 해상도를 결정하는 핵심부품이다. 반사경 직경이 크면 클수록 더욱 선명한 영상을 얻을 수 있지만 인공위성에 싣기 위해서는 크기와 무게에 제한이 있기 때문에 상업용 위성으로는 최대 직경 1 m 이내의 반사경을 사용한다.

직경 1 m 반사경을 사용하는 망원경은 상공 200 km에서 자동차 차량번호를 식별할 수 있을 정도의 해상도를 가지기 때문에 상업용 인공위성 망원경으로는 세계 최고수준의 성능을 가진다. 
    - 우주용 반사경은 전략물자로 분류되어 해외로부터 수입이 매우 까다롭다. 특히 직경 1 m 급 반사경은 군사용으로 전용될 수 있으므로 완제품 형태로의 수입 자체가 매우 어려울 뿐만 아니라 제작 관련 기술 역시 해외로부터 들여올 수 없다.

KRISS 우주광학센터 연구팀은 지난 10여 년간의 초정밀 광학측정 및 제작기술을 바탕으로 작년에 직경 0.8 m 반사경을 제작하였으며 이를 이용하여 직경 1 m 반사경 개발에도 잇따라 성공했다. 
    - 광학거울의 직경을 늘리는 것은 고도의 기술이 요구된다. 직경이 늘어나면서 증가한 무게를 더 많이 줄여야 하기 때문이다. 반사경 무게를 43 kg이하로 제작하기 위해 경량화율을 기존 60 %에서 80 %로 늘렸다. 이를 위해 깨지기 쉬운 유리소재 두께를 1/2로 줄였다.
    - 또한 줄어든 무게로 반사경이 중력과 같은 외부의 힘에 형상이 바뀌는 등 성능이 저하되는 단점을 보완하기 위해 반사경을 지지하는 기계 구조물을 새로이 설계했다. 구조물 설계에도 1년 6개월 이상의 시간을 쏟아 부은 끝에 연구팀은 중력에 의한 반사경 변형을 10 nm 이하로 줄일 수 있었다.

경량화까지 이룬 직경 1 m 반사경 조립체는 우주 속 온도 및 진동을 그대로 모사한 극한환경 시험을 무사히 마쳤고 외국 관련 전문가들의 평가를 통해 상업용 인공위성에 활용될 수 있음을 증명했다.  
    - KRISS 연구팀은 자체 제작한 대형 열진공 시험기*를 이용해서 직경 1 m 반사경 조립체의 우주 환경시험을 수행한 결과, 반사경의 형태가 나노미터 수준에서도 유지되는 것을 확인했다. *열진공시험기 : 직경 2.5 m에 이르는 열진공 시험기는 대형 광학부품의 우주환경시험을 위해 KRISS에서 자체 개발.  1x10^-6 mbar의 고진공 상태에 도달하며 냉온반복시험을 위해 -90 ℃부터 160 ℃까지 조절 가능
    - 더불어 발사체의 충격을 대비한 진동시험에서도 구조적인 안정성을 확인했으며, 시험 전후로 광학적 성능에 문제가 없음을 입증했다.

본 사업 책임자인 KRISS 이윤우 산업측정표준본부장은 “전 세계 인공위성 시장이 매년 성장하고 있기 때문에, 상용위성으로 가장 높은 해상도를 가진 반사경에 대한 수요는 높을 수밖에 없다.”며 “우리나라도 2020년 경 다목적 실용위성 7호 발사를 계획하는 만큼, 진정한 인공위성 개발의 국산화를 앞당길 수 있는 성과”라고 소감을 밝혔다.