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우주관측용 초고속 추적 망원경 개발
“구름 위 ‘메가번개’를 포착하라”국산 초고속 추적망원경 우주로
 
디지털타임스 IT 기사입력 :  2009/02/04 [21:21]
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우주관측용 초고속 추적 망원경 개발
이화여대 박일흥 교수팀 개발


메가번개, 감마선 폭발 등 대기권이나 우주공간에서 일어나는 빛 현상을 추적해 원인과 원리를 파악할 수 있는 차세대 추적 망원경이 국내 연구진에 의해 세계 처음으로 개발됐다.

이화여대 `초미세전기기계시스템(mems) 우주망원경 창의연구단'(단장 박일흥 교수ㆍ사진)은 첨단 미세 전기기계 기술을 적용한 초미세 거울을 이용, 예상치 못한 곳에서 발생해 빠르게 움직이는 광원을 순간적으로 포착하는 초고속 추적망원경을 개발했다고 3일 밝혔다.

이 망원경은 러시아우주국이 대기권의 구름 위에서 일어나는 고층대기 극한방전현상, 일명 메가번개 현상을 규명하기 위해 오는 4월 발사할 예정인 과학연구용 인공위성 `타티아나2(tatiana-2)'에 탑재돼, 연구에 핵심적인 역할을 할 예정이다.

망원경의 핵심장치는 300㎛ 크기의 초미세 거울 약 200개로 구성되는 반사경으로, 각 거울이 모든 방향으로 연속적으로 빠르게 방향을 바꿀 수 있도록 설계돼 있다. 우주망원경을 국제우주정거장에서 작동시키면 대기나 지상에서 빛의 속도로 움직이는 광원이나 물체를 추적할 수 있고 우주공간에서 일어나는 빛 현상도 자유자재로 포착해 기록할 수 있다. 망원경을 지상에 설치할 경우 1미터 앞에서 날아가는 총알을 쫓을 수 있을 정도의 속도다.

이 망원경은 지난해 10월 러시아우주국에서 실시한 우주환경 인증시험을 통과하고 타티아나2 인공위성에 탑재돼 최종 발사를 기다리고 있다. 위성은 4월중 카자흐스탄 바이코누루 기지에서 소유즈-2 로켓에 의해 발사된다.

박 교수팀은 교육과학기술부와 한국과학재단이 추진하는 창의적 연구진흥사업을 통해 3년간 관련기술 개발에 20억원을 투입했다. 개발된 망원경 원천기술에 대해서는 국내외 특허 28건을 출원했다. 또 망원경 제작 원리와 과정, 실험결과는 지난해 12월 광학분야 국제 학술지 옵틱스 익스프레스(optics express)에 게재됐으며 세계적 광기술분야 전문잡지인 레이저 포커스 월드(laser focus world) 2월호에 소개될 예정이다.

박 교수는 "이번에 개발한 초미세거울을 이용한 추적기술은 감시카메라는 물론 국방 관련 다중목표감시 및 동시추적 카메라 개발에 새로운 장을 열 것으로 기대한다"고 말했다.

박 교수팀은 추적 망원경 개념을 더욱 확장, 대형 mems 우주망원경을 제작해 빅뱅 다음으로 큰 우주폭발인 감마선폭발(grb)과 같이 무작위로 발생하는 극한 천체 현상을 최초로 관측하는 것을 목표로 하고 있다. 특히 2012년 미 항공우주국이 감마선폭발 현상 규명을 위해 발사할 소형 인공위성에 탑재되는 것을 목표로 기술 개선작업을 계속해 나갈 계획이다. 박 교수는 이와 관련 "오는 11월 nasa 프로젝트에 응모할 계획"이라고 말했다.

안경애기자 naturean@
 
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우주관측용 초고속 추적망원경 개발
기사입력 2009-02-04 한마디쓰기 (0)   
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우주에서 빛의 속도로 움직이는 물체를 추적·관측할 수 있는 세계 최고 속도의 추적망원경이 개발됐다.

이화여대 mems 우주망원경 창의연구단(단장 박일흥 교수)은 초미세전기기계시스템(mems) 기술을 이용해 현재까지 개발된 것 중 가장 빠른 추적 망원경(mtel)을 개발했다고 3일 밝혔다.

박일흥 교수는 “이 추적망원경은 관측범위를 1도 이동하는데 걸리는 시간이 10마이크로초(10만분의 1초)에 불과해, 800㎞ 상공 인공위성 궤도에서 빛의 속도로 움직이는 물체를 포착할 수 있다”며 “지상에서 작동하면 1m 앞에서 날아가는 총알도 쫓아갈 수 있다”고 설명했다.

망원경 핵심장치인 mems 초미세 거울은 모든 방향으로 빠르게 방향을 바꿀 수 있도록 설계돼 예기치 못한 지점에서 발생하는 섬광은 물론 시야각 안에서 움직이는 어떤 방향의 광원이나 물체도 추적, 기록할 수 있다.

이 망원경은 지난해 10월 러시아 우주국의 우주환경 인증시험을 통과하고, 러시아 과학위성 ‘타티아나-2(tatiana-2)’에 탑재돼 4월 중 발사될 예정이다. 위성에 탑재된 추적망원경은 800㎞ 고도에서 지구 160×160㎞ 영역을 관측할 수 있으며, ‘메가번개’로 알려진 고층대기 극한방전현상을 규명하게 된다.

박 교수는 “초미세거울을 이용한 추적기술은 우리나라 수출산업인 감시카메라 차세대 기술은 물론 국방 관련 다중목표감시와 동시추적 카메라 분야에서 새로운 장을 열게 될 것으로 기대한다”고 말했다.
 
 
권건호기자 wingh1@etnews.co.kr
 
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“구름 위 ‘메가번개’를 포착하라”국산 초고속 추적망원경 우주로
 
 
박일흥 이대 교수팀 개발… 4월 러시아 로켓에 실려 발사

로봇 시각센서 개발이나 미사일 및 레이저 추적 등에 활용할 수 있는 차세대 우주망원경(mtel)이 국내 기술로 개발됐다.

이화여대 물리학과 박일흥(사진) 교수팀은 “현존하는 망원경 가운데 번개 등을 가장 빠른 속도로 추적해 관측할 수 있는 mtel은 우주 관측용도 외에 다양하게 활용할 수 있다”며 “올해 4월 카자흐스탄 바이코누르 기지에서 소유스-2 로켓에 실어 우주로 발사할 예정”이라고 3일 밝혔다.

박 교수는 “mtel에 장착한 마이크로거울이 계속해서 빠르게 방향을 바꾸며 미지의 우주 섬광들을 포착할 수 있다”면서 “일반적인 위치추적카메라가 움직이는 사람을 추적하는 정도라면 mtel은 1m 앞에서 날아가는 총알도 쫓아갈 수 있다”고 설명했다.

mtel은 우주에서 순간적으로 발생하는 ‘메가번개’ 등 미지의 우주섬광도 포착할 수 있다. 구름 아래에 생기는 보통 번개와 달리 메가번개는 구름 위에서 1밀리초(1000분의 1초)∼1초 동안 순식간에 나타났다 사라진다.


이화여대 연구팀이 개발한 우주망원경(mtel)이 러시아 인공위성 ‘타티아나-2’에 탑재된 모습. 사진 오른쪽 아래 검은색 박스 모양이 mtel이다. 사진 제공 이화여대
메가번개는 오존층을 파괴하는 등 지구에 많은 영향을 주지만 워낙 관측이 어려워 원인이 알려져 있지 않았다.

박 교수팀이 정부 등의 지원 아래 제작비 20억 원을 들여 자체 개발한 mtel은 지난해 10월 러시아우주국에서 우주환경인증시험을 통과한 뒤 현재 러시아 인공위성 ‘타티아나-2’에 탑재돼 있다.

mtel은 1년 이상 800km 우주 상공에서 활동할 예정이다. 위성 운영은 박 교수팀과 러시아가 함께 맡는다.

박 교수는 “약 3년 전 국제심포지엄에서 mtel 아이디어를 발표했는데, 러시아우주국이 관심을 보여 탑재와 발사 비용을 부담하겠다는 양해각서를 체결했다”고 말했다.

미국 뉴저지주립대에서 천체물리학 박사학위를 받고 2002년 이화여대에 부임한 박 교수는 현재 교육과학기술부가 지원하는 ‘초미세전기기계시스템(mems) 우주망원경 창의연구단’의 단장을 맡고 있다.
 
임소형 동아사이언스 기자 sohyung@donga.com

 

 


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