정보^-^ [관측정보(망원경)] 굴절 망원경에 대하여.. (별... 동호회에서 퍼옴)

[UFO자료(지기)]

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굴절 망원경(Refract Telescope)에 대해서

by Kim, ByoungSeop(GonApus 16th)
ngc2392@hanmail.net

기초지식은 최대한 줄인다. 알고 싶다면 [http://www.sundu.co.kr/5-information/5-3/5f3-3-2.htm] 나 [http://www.starryland.com/cgi-bin/home/main.cgi?board=Equipment]를 찾아가기 바란다.

굴절은 렌즈의 굴절력(빛을 굴절시키지)을 이용한 것이다. 전체적으로 볼록렌즈를 이용하는 것이지. 이것만 알면 된다.@^^@

굴절의 광로도

* 다카하시 FS시리즈

케플러식 굴절?
	무한대에서 들어오던 별빛이 대물렌즈(볼록렌즈)를 통과하면서 굴절을 일으켜 한점에서 모이고, 이 초점부에 맺힌 상을 아이피스(접안렌즈-역시 볼록렌즈)로 관측하는 원리이다. 정확히 말하면 이것을 케플러식 굴절망원경이라고 한다. 왜 정확히 나누냐고? 갈릴레오식이 있기 때문이지.

갈릴레오식?
	처음 갈릴레오가 사용한 천체용 만원경은 접안렌즈로 오목렌즈를 사용했지. 그러면 상이 정립으로 보이는 장점이 있어. 하지만 시야가 좁고, 배율을 많이 높이지 못하기 때문에 지금은 작은 쌍안경(오페라 글라스-귀족부인들이 멋진 오페라 배우 볼려고 사용하는거)에만 사용한다. 그러면 이 케플러식은 반대로 생각할 수 있겠지. 상이 상하좌우 역상이 생기지만, 시야가 넓고, 배율을 많이 높일 수 있다는 장점이 있지.

경통의 구조

*위 다카하시 FS를 참조한다.

첫 째, 대물렌즈는 대부분 2장 이상의 렌즈로 이루어져 있다. 이는 나중에 설명할 색수차를 줄이려는 시도로 시작되었는데, 이 방식이 개발되지 않았다면 벌써 반사망원경에 망원경 자리를 물려주었어야 했겠지. 볼록렌즈와 오목렌즈의 조합으로 이루어져 있지만 전체적으로는 볼록렌즈이다. 둘 째, 아이피스를 들 수 있겠지. 이것은 다음에 따로 다루어야 할 만큼 설명할 양이 많다. 지금은 몇장의 렌즈로 구성된 볼록렌즈라는 정도만 알아두도록... 셋 째, Dew-Tube는 카메라의 후드와 역할이 같은데 잡광을 방지하고 이슬을 어느정도는 막아준다. 이것을 경통쪽으로 밀어넣는 방식을 많이 쓴다.(늘었다, 줄었다) 넷 째, 초점조절이 가능한 접안부. 여기는 접안렌즈를 포함한 여러 가지 악세사리를 부착하기도 하니 최대한 튼튼한 것이 좋다. 그리고 초점조절은 대부분 렉크&피니언기어방식으로 많이 사용한다. 잘 모르겠으면 동방 제니트 300밀리 초점맞추는 부분을 한번 보도록... 다섯 째, 경통 중간에 있는 차광막은 경통 내부에서 반사되는 잡광이나 무한대에서 들어오는 빛 외에 비스듬하게 들어오는 빛을 차단해서 관측 성능을 높여주는 역할을 한다. 반사망원경에서는 볼 수 없는 장치이다. 여섯 째, ?1은 아이피스 배럴이라고 하고, 사진찍을 때 분리가 가능하다. 이것은 아이피스 종류에 따라 크기가 세가지로 나뉘는데 나중에 아이피스 시간에 설명하겠다. 요즘은 나사로 조으는 방식보다는 압착식으로 링을 돌리면 전체적으로 감싸주는 방식(명신이나 동명 출신은 잘 알것이다.)을 선호한다. 일곱 째, ?2는 초점 조절 손잡이이지...(다 알제?)

렌즈에 따른 분류

요즘들어 굴절망원경하면 케플러식을 지칭하니 갈릴레오식 등으로 나누는 것은 의미가 없다. 단지 렌즈 구성의 방법에 따라 크게 두가지로 나뉜다.

그 첫째가 지금은 싸구려 망원경이나 쌍안경에 사용되어지는 [아크로매틱]. 이것은 위의 광로도에서 보듯이 유리 렌즈를 앞에는 볼록, 뒤에는 오목으로 해서 구성한 것이다.

두 번째가 최근에 고급 렌즈 소재를 이용한 망원경이 만들어지면서 이 소재를 보호하기 위해 고급소재로 된 볼록렌즈를 뒤에 배치하는 방식을 많이 쓰는데 이것을 [아포크로매틱]이라고 한다. 이것은 회사마다 그 특징이 달라서 렌즈를 두 장 쓰는 방식이 있고, 세 장 쓰는 방식도 있다. 다음은 렌즈의 소재에 따라 나뉘는데 아크로매틱은 거의 유리(크라운)초자를 이용하니까 제외하고, ED소재를 쓴 고급 망원경이 있다. 풀이하면 저분산의 뜻인데 정확한 단어를 모르겠다. 그보다 한단계 위의 고급소재를 보통 SD라 한다. S는 아마 Super의 뜻일걸^^. 풀이하면 초 저 분산이란 뜻이다. 그리고 궁극의 소재로 Fluorite(플루라이트)인데 보통 모델명에 F가 붙으면 대부분 이것이며, 가장 분산계수가 작은 투명소재이다. 이는 제작이나 가공이 어려워 망원경용으로는 매우 비싸다. 이것을 가장 먼저 망원경 렌즈용으로 상용화 한 것이 일본의 '타카하시'사다. 옆의 그림에서 붉은 색의 재질에 따라 ED, SD, 플루라이트로 나뉜다.

렌즈에 대한 다른 이야기
	이들 렌즈의 소재는 각 회사마다 특징이 다르고, 성능이 모두 다르기 때문에 정확한 구분을 내리기 힘들다. 그리고 아크로매틱의 경우에는 두 렌즈 사이가 붙어 있는 경우가 많고, 떨어져 있다해도 그 정도가 미미하다. 그렇지만 아포크로매틱의 경우 렌즈의 사이가 상대적으로 많이 떨어져 있으며, 그 사이에 오일을 넣기도 한다. 이 경우에는 처음부터 완벽한 상태로 제작이 되어져 거의 수명이 다할 때까지 광축(초점이 정확히 맺히는 정도)이 어긋나지 않는다. 혹시 기름이나 새면 모를까.... 특히 Astro-Physics에서 만든 굴절은 3장의 렌즈로 대물렌즈를 구성하고 있으며, 그 성능은 상상을 초월한다.

좋은 망원경

현재 아마추어용으로 최고의 굴절망원경으로 손꼽히고 있는 것이 타카하시의 FS, FCT 굴절 경통시리즈와 Astro-Physics 사의 굴절망원경 들이다. 위의 것이 AP에서 만든 6인치 굴절(AP155ED)이고, 아래것이 다카하시에서 만든 FS152이다.

	타카하시의 경우 플루라이트를 쓰면서 콘트라스트(선명도)가 높다고 알려져 있고, AP의 경우 색수차가 거의 느껴지지 않는 세계 최고의 굴절광학계로 알려져 있다. 그러나 타카하시의 경우 동급의 망원경에 비해 터무니없이 비싸다. 최고급인 AP보다 거의 두배는 비싸다. 물론 다카하시와 동급을 이룰 수 있는 망원경은 거의 없다. 그리고 안시관측에는 좋지만 사진용으로는 적절하지 못한 점이 많다. 다카하시의 좋은 점은 빨리 물건을 받을 수 있다는 것 하나다.	AP의 굴절은 적절히 비싸다.(성능에 비하여 가격이 적당하다.) 또한 사진과 안시 모두 뛰어난 성능을 발휘한다. 대신 이 회사것을 사려면 2~3년은 기다려야 된다. 그래서 몇 년 사용한 중고망원경이 더 비싼 현상이 있어난다. 보통 미국의 아마추어 천문인들이 이 두가지를 많이 비교하는데 거의 AP를 선택한다.

그 외에는 펜탁스, Tele-Vue의 굴절 망원경이 고급에 속한다. 그러나 빅센의 굴절은 기계적인 성능이 떨어지는 편이어서 사진용보다는 관측에 더 비중을 둔 제품이다. 물론 가격은 상대적으로 싼 편이다. 그러나 내가 가장 맘에 들어하는 것은 보그의 굴절 금속경통들이다.

보그	보그를 만드는 TOMY는 장난감 회사이다. 그러다가 90년대 초부터 Oasis Studio라는 브랜드로 Borg라는 이름의 플라스틱 경통의 망원경을 만들기 시작했는데, 이후 금속경통과 ED렌즈를 사용해서 사진용(안시관측 가능)의 망원경을 만들기 시작했다.

보그의 특징은 다음과 같다. 1. 가볍다. 절대적으로 가볍다. 보통 4인치 굴절의 경우 5킬로그램에서 왔다갔다 하는데, 보그의 경우 4인치도 3킬로 정도, 5인치로 넘어서도 5킬로를 넘지않는다. 이는 절대적으로 가대에 부담을 주지 않는 무게이다. 만약 EM200이 있다면 다른회사 4인치와 보그 6인치를 함께 얹어도 된다. 상상을 해보라... 2. 싸다. 다카하시 4인치의 경우 213,000엔(악세사리 제외). 펜탁스 4인치의 경우 최소 310,000엔. 그러나 보그 4인치의 경우 155,000엔. 5인치의 경우에도 300,000엔이면 구입가능. 물론 앞의 비싼 망원경들의 성능에는 미치지 못하지만 구경이 깡패라고 큰게 좋지 않을까?^^ 3. 다양하게 활용가능하다. 우선 4인치의 경우 보그는 중형 망원경까지 촬영이 가능하다. 후에 돈을 벌어 펜탁스 67을 산다면 그 활용가치가 늘어난다. 그리고 다양한 악세사리로 여러 모델로 전환이 가능하여 사용 범위가 훨씬 넓어진다. 4. 성능도 그럭저럭 받쳐주기에 점점 사용자가 늘어나고 있는 추세이다. 이정도면 설명이 되었는지 모르겠다.

Borg100EDF4PH
	4인치, f/4 모델로 가운데 리듀서(초점거리 줄여주는 장치)를 끼운 상태이며, 필드플래터너(상면 만곡 제거-상을 평평하게 해 준다.)를 함께 장착한 상태이다. 거의 사진촬영 전용이라 생각하면 된다. 여기서 PH는 PHoto의 약자로 사진용으로 세팅되어 있다는 뜻이다.
	위 모델의 광로도이다. 안에 렌즈의 구성을 보면 젤 앞에 두장이 대물렌즈, 가운데가 리듀서(완만한 볼록렌즈이다), 뒤에 2군 2매가 필드플랫터너이다

Borg100ED F6.4PH

위 모델이 f/6.4모델로 경통을 긴 것으로 하면서, 리듀서를 뺀 상태이다. 초점거리가 길다.

Borg100ED F6.4VI
	이것은 안시용 악세사리를 부착한 상태이다. 보그는 위 모든 모델이 악세사리에 의해 분류가 되므로 서로간에 변신(^^)이 가능하다.

색수차
	수차는 광학계에서 필연적으로 발생하는 것이다. 자세한 수차에 대한 설명은 동아리방에 있는 자료를 참고하고, 나는 색수차만 설명하겠다. 색수차는 렌즈를 쓰는 굴절광학계에서만 나타난다. 우선 볼록 렌즈를 쪼개고 또 쪼개보면 일종의 프리즘 역할을 한다는 사실을 알 수 있다. 어렵다면 그냥 빛은 매질을 통과할 때 굴절하게 되고, 각 파장(빛깔)에 따라 굴절률이 다르다는 사실만 기억하면 된다. 이렇게 해서 생기는 색번짐현상을 색수차라고 한다. 보통 녹색과 붉은색이 가장 뚜렷하게 분리되어 버린다. 이렇게 되면 꼭 초점이 맞지 않은 것처럼 느껴진다. 이러한 현상을 방지하기 위해 오목렌즈로 이 분리된 빛을 다시 모아주는 것이다.

이상 굴절망원경에 대한 설명은 마친다. 더 자세한 사항을 알고 싶거나, 궁금한 사항이 있다면 [http://cgi.harunet.com/bbs/bbs.cgi?db=astroworld]에 와서 질문을 남겨두도록 해라.