위성 카메라의 부품 중에서 사람의 눈에 해당하는 곳이 어딘지 아세요? ^^ 바로 반사경(반사거울)이에요. 반사경의 크기가 크면 클수록 더욱 선명한 영상을 얻을 수 있기 때문에 반사경의 크기가 위성 카메라의 성능을 나타낸다고 할 수 있어요. ^^
특히 반사경은 고도의 핵심기술이 요구되는 부품으로서 촬영하는 영상의 해상도를 결정해요. 반사경의 직경이 크고 정밀한 비구면을 가질때 더욱 선명한 영상을 얻을 수 있죠. 비구면이란 구면에서 약간 벗어난 곡면을 말하는데요, 렌즈가 평면이 아니기 때문에 두께가 다른 부분들이 정밀하게 만들어 져야 초점을 잘 맞출 수 있고 상을 정확하게 볼 수 있어요. 반사경 제작에 있어 비구면의 가공이 정말 중요하죠!
[우주 카메라의 반사경 부분과 반사경의 비구면 모습]
미래창조과학부 산하 정부출연연구원인 한국표준과학연구원(KRISS) 우주광학센터와 한국항공우주연구원(KARI) 위성탑재체실 공동연구팀이 융합연구를 통해 인공위성의 카메라 핵심부품인 반사경을 만들었어요. 그것도 직경 800mm로 요! ^^ 가공이 쉽지 않은 비구면 특성상 이를 실제로 구현하는 것은 매우 어려운 작업인데요, 직경 800mm 비구면 반사경을 10nm(1nm는 10억분의 1m)의 정밀도로 가공했으니 정말 대단한 거죠! 상상이 안간다고요? 머리카락을 1/1,000로 쪼개는 가공 난이도라고 생각하시면 돼요. ㅎㅎ
또한 KRISS 연구팀은 대형 비구면 반사경을 우주산업에 활용할 수 있도록 무게를 줄이는 경량화 작업에도 성공했답니다. 경량화 작업을 위해 깨지기 쉬운 반사경의 뒷면을 미세한 벌집형태로 가공했는데요, 이 과정을 통해 반사경의 무게를 70% 이상 줄였기 때문에 위성 발사비용 절감에도 도움이 될 전망이에요. ^^
[800mm 반사경 국산화 제작을 이끈 KRISS-KARI 연구자들]
KARI 위성탑재체실 연구진은 고해상도 위성카메라 시스템 및 광학계 설계를 수행하면서 경량화 설계 및 광구조분석을 실시했고요, 완성된 반사경 조립체에 대한 우주환경시험 수행도 했답니다. KARI 이승훈 박사는 “공동연구팀의 긴밀한 협력으로 선진국에서도 만들기 어려운 직경 800mm 우주용 대형 광학거울의 국산화에 성공하였다”고 밝혔어요. 우리나라 과학기술 대단하죠? ^^
이번 800mm 반사경 국산화를 통해 수입 대체효과는 물론 세계 위성영상 시장에서 우리나라가 더욱 주도적인 개발활동을 할 수 있을 것으로 예상돼요. 거대마젤란망원경(GMT)등 천체망원경 제작에도 기술이 활용되고요.