인증획득업체 ISO 45001 인증고객_ 한국천문연구원

[키와코리아]

[본 자료는 과학기술통신부 보도자료를 인용합니다.]

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 천문연구원이 최근 세계 최초 전천(全天) 영상분광 탐사 우주망원경(SPHEREx) 성능 시험장비 개발 완료하여 설치를 완료하였다고 합니다. 이번 시험장비 개발은 극저온 진공챔버의 개발을 통해 이루어 진 것을 천문연구원의 자랑이자, 대한민국의 우주 개발 산업에 큰 발자국을 남길 것으로 보입니다.

다음은 과학기술통신부의 보도자료 입니다.

■  과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 ‘과기정통부’)와 한국천문연구원(원장 박영득, 이하 ‘천문연’)이 NASA SPHEREx(스피어엑스)* 우주망원경 성능 시험을 위한 장비 개발을 완료했다고 밝혔다.

   * Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer

 ㅇ 해당 장비는 SPHEREx 망원경의 성능을 지상에서 정밀하게 시험하기 위한 시험 장비로, 천문연이 2019년 8월 개발 착수해 약 3년 만에 개발을 완료하고 지난 6월 미국으로 이송해 설치를 마쳤다.

     사진 2. 천문연이 SPHEREx에 최적화해 개발한 진공챔버. 출처 NASA/JPL-Caltech

□ 천문연이 이번에 개발한 장비 중 핵심장비는 극저온 진공챔버다.

 ㅇ 우주에서 적외선을 관측하려면 우주의 온도만큼 저온으로 냉각되는 망원경이 필요하다. SPHEREx에 최적화해 개발한 이 진공챔버는 망원경이 우주에서 냉각되어 도달할 영하 220도 이하의 극저온 진공상태를 구현하며,

 ㅇ 앞으로 개발할 SPHEREx 망원경을 넣고 시험을 하여 망원경이 촬영하는 사진 속에서 초점이 고르게 제대로 맞춰지는지 검증하고, 사진의 각 부분에서 어떤 파장 즉, 어떤 색깔이 보이는지를 측정하는 역할을 하게 된다.

□ 극저온 챔버에서 SPHEREx 망원경의 성능을 시험하기 위해서는 거대한 챔버 자체뿐만 아니라 고가의 망원경을 안전하게 집어넣을 수 있는 보조 장비 등도 필요하다.

 ㅇ 천문연은 SPHEREx 망원경 정밀 로딩 장비도 함께 개발했다. 뿐만 아니라 극저온에서 파장과 초점을 측정할 적외선 빛을 평탄하게 만들어주는 장치 등 보조 광학 장비들도 설계·제작했다.

□ SPHEREx는 ‘전천(全天) 적외선 영상분광 탐사를 위한 우주망원경’이며 NASA 제트추진연구소(이하 ‘JPL’) 및 미국 캘리포니아 공과대학(이하 ‘Caltech’) 등 12개 기관이 참여하는 프로젝트이다.

 ㅇ 프로젝트의 주요 하드웨어는 우주에서 냉각을 위한 외곽 차폐막(JPL), 적외선 검출기를 포함한 관측 기기(Caltech), 적외선 망원경(Ball Aerospace), SPHEREx의 극저온 성능시험 장비(천문연)로 각 기관이 역할 분담해 개발하고 있다.

 ㅇ 이번 천문연의 SPHEREx 극저온 성능시험 장비 개발 설치 완료는 전체 SPHEREx 프로젝트 차원에서 2021년 상세 설계 이후 본격적으로 SPHEREx 하드웨어 개발이 가시화되는 것을 의미한다.

□ 천문연과 SPHEREx 연구팀은 2023년 상반기 미국 Caltech에서 망원경의 광학성능을 검증하는 검교정 시험을 진행할 예정이다.

 ㅇ 천문연은 설치한 극저온 진공 챔버를 활용하여 망원경의 우주환경시험을 주도하고, 관측자료 분석 소프트웨어 개발 및 핵심 과학연구 등에 참여할 예정이다.

□ SPHEREx는 계획상 2025년 4월에 태양동기궤도*로 발사돼 약 2년 6개월 동안 온 하늘을 총 네 번 102개의 색깔로 촬영하는 임무를 수행할 예정이다.

    * 위성 궤도면의 회전 방향과 주기가 지구의 공전 방향과 주기와 같은 궤도로서 태양과 항상 일정한 각도를 유지

□ Caltech에서 SPHEREx 관측기기 개발을 총괄하고 있는 기기 과학자인 필 콘굿(Phil Korngut) 박사는 “극저온 상태에서 우주망원경의 초점을 유지하는 것은 대단히 중요하며, 천문연의 진공챔버가 SPHEREx 발사에 있어 크게 기여하고 있다”라고 말했다.

□ 한국 측 연구책임자인 천문연 정웅섭 박사는 “제임스웹 우주망원경의 경우, ‘좁은’ 지역을 정밀하게 관측하는 데 반해, SPHEREx는 ‘넓은’ 지역의 기본적인 물리적 특성을 제공하는 망원경”이라며,

 ㅇ “추후 SPHEREx로 발견한 천체를 제임스웹 우주망원경, 거대마젤란망원경 등을 활용한 후속 관측 및 연구가 가능하다”고 밝혔다.

 ㅇ 또한, 우주기술 측면에 있어서는 “이번 NASA와의 성공적인 공동 개발을 통해 적외선 우주망원경의 극저온 성능 시험 분야의 우주기술도 선진국 수준으로 도약할 수 있다”고 전했다.

□ 과기정통부 거대공공연구정책관은 “한국이 이번에 개발한 장비는 SPHEREx 프로젝트에서 가장 주요 하드웨어 장비 중 하나“라며

 ㅇ ”우주 관측 분야를 선도 할 수 있는 핵심 기술 확보를 위해 세계 유수의 연구기관과 공동연구를 확대해나갈 계획”이라고 밝혔다.

(보도자료 끝. 참고자료 있음.)

[참고자료 1] SPHEREx 개요

□ SPHEREx(Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer)

 ㅇ SPHEREx*는 ‘전천(全天) 적외선 영상분광 탐사를 위한 우주망원경’으로, 대기에 흡수되기 때문에 지상에서는 관측이 불가능한 적외선을 볼 수 있는 우주망원경이다. 미국 Caltech 주관으로 한국천문연구원과 NASA 제트추진연구소(JPL) 등 12개 기관이 참여하는 프로젝트이다.

 ㅇ 2015년부터 시작된 2,800억 원 규모의 NASA 중형미션이며, 2021년 상세 설계 단계를 통과해 망원경이 제작되고 있다. 천문연은 2016년 기획 단계에서부터 참여했으며, SPHEREx 프로젝트에서 유일한 국제 협력 기관이다.

 ㅇ 영상분광 기술을 이용해 온 하늘(전천, 全天)을 총 102개의 색깔로 촬영할 수 있다. 영상분광 기술이란 넓은 영역을 동시에 관측할 수 있는 ‘영상관측(Imaging)’과 개별 천체의 파장에 따른 밝기의 변화를 측정하는 ‘분광관측(Spectroscopy)’이 통합된 기술이다.

 ㅇ 전체 하늘에 대한 적외선 분광 탐사는 전 세계적으로 처음 이루어지는 대규모 우주 탐사 관측이다. 2025년 4월에 발사되어 약 2년 6개월 동안 0.75 ~ 5.0μm 파장 범위에서, 낮은 분광 분해능(λ/Δλ = 40 – 150)으로 전천 탐사를 수행할 계획이다. 약 20억 개의 천체들에 대한 개별적인 분광 자료를 획득할 수 있을 것으로 기대하고 있다. SPHEREx는 이러한 방대한 관측자료를 통해 우주의 3차원 공간 정보를 획득함으로써 적외선 우주배경복사의 수수께끼를 푸는 실마리를 찾고, 생명체가 존재할 수 있는 행성계 탐사 연구에 기여할 것으로 기대된다. 또한 SPHEREx로 확인된 특이 천체를 중심으로 JWST를 활용한 후속 관측 수행 및 연구 예정이다. 

 ㅇ SPHEREx 프로젝트 홈페이지 : http://spherex.caltech.edu/