한국표준과학연구원(KRISS)은 3월 22일 발사된 국내 최초의 표준모델급 인공위성 '차세대중형위성 1호'의 망원경 핵심부품인 반사경을 모두 국산화하는 데 성공했다.
반사경은 인공위성 카메라의 해상도를 결정하는 핵심부품이다. 반사경의 지름이 클수록 더욱 선명한 영상을 얻을 수 있지만, 대형 반사경은 전략물자로 사용될 수 있기에 해외 수입이 어렵다.
3월 22일 발사된 차세대중형위성 1호에 사용된 거울은 총 5개다. 그중 가장 중심이 되는 거울인 주 반사경은 지름이 0.6 m로 크지만, 무게가 13 kg 남짓으로 매우 가볍다. 거울면의 형상 오차는 머리카락의 8천분의 1 수준인 10 nm(나노미터, 10억분의 1 ｍ) 정도로, 좁은 골목길까지 정밀하게 촬영할 수 있다.
대구경 주 반사경의 초경량화 설계와 제작기술은 지구의 중력과 로켓에 의한 발사환경, 그리고 우주 환경에 영향을 받지 않도록 해야 한다. 이는 최첨단 기술로서 지금까지 국내에서는 이 요구조건을 만족하는 설계와 제작기술이 전혀 없었다.
KRISS 첨단측정장비연구소 우주광학팀은 지난 2005년부터 현재까지 한국항공우주연구원(이하 항우연)과 협력 연구를 통해 반사경 국산화를 위해 지속적인 노력을 기울였다. KRISS는 반사경 가공과 측정에 관한 기술을 주로 개발했고 우주 환경에 관련한 정보제공과 관련 시험은 항우연이 담당했다.
KRISS 연구팀은 반사경이 가볍지만 잘 휘지 않도록 만드는 경량화 설계기술, 거울면의 형상을 최첨단 반도체보다 정밀하게 만드는 가공기술, 그리고 발사체의 진동과 충격으로부터 거울을 보호하는 조립기술을 등 초정밀 광학측정과 제작기술을 세계적인 수준으로 끌어올렸다.
KRISS는 이 기술을 바탕으로 지름 0.6 m의 주 반사경을 비롯해 총 5개의 반사경으로 구성된 비행모델 두 세트 개발을 완료했고, 그중 하나가 이번에 발사된 ‘차세대중형위성 1호’에 탑재됐다. 또한, 향후 발사될 다양한 위성에 탑재할 반사경도 항우연과 공동으로 개발하고 있다.
반사경 개발과제 책임자인 KRISS 양호순 책임연구원은 “반사경은 위성의 눈 역할을 하는 핵심부품 중 하나로, 설계·가공·조립에 이르는 모든 과정을 독자적으로 개발했다는 데 큰 의미가 있다”라며, “향후 도래할 우주 시대에 우리나라가 뛰어난 경쟁력을 확보할 수 있도록 노력하겠다”라고 말했다.
지난 2005년부터 항우연과의 협력 연구를 이끌었던 KRISS 이윤우 책임연구원은 “연구소 간 벽을 허물고 훌륭한 연구결과를 보여준 협력 연구의 대표적 성공 사례”라고 언급하면서 “앞으로 더욱 긴밀한 연구 협력을 통해 차세대 위성 개발에도 최선을 다하겠다”라고 포부를 밝혔다.
