고해상 우주카메라 핵심부품 직경 800㎜ 반사거울 국산화

표준연·항우연 융합연구 성과
머리카락 로 쪼개는 수준
위성에서 중·소형차 구분 가능

직경 800㎜ 우주카메라 반사거울을 국산화한 한국표준과학연구원과 한국항공우주연구원 연구자들. 한국표준과학연구원 제공

국내 연구진이 인공위성 카메라에 들어가는 핵심 부품인 대구경 반사경을 국산화했다.

한국표준과학연구원(KRISS) 우주광학센터와 한국항공우주연구원(KARI) 위성탑재체실 공동 연구팀은 인공위성 카메라에 들어가는 직경 800㎜ 초경량 반사거울을 제작했다고 18일 발표했다.

광학부품은 위성 카메라에서 사람의 눈과 같은 역할을 맡는다. 광학부품 중에서도 반사거울은 촬영 영상의 화질을 결정짓는 핵심 부품이지만 가공이 쉽지 않아 전량 외산 제품에 의존해야 했다. 특히 일반 카메라와 달리 우주용 대구경 반사거울은 전략물자로 취급돼 관련 기술을 해외에서 얻기도 쉽지 않았다.

KRISS 연구팀은 이번에 직경 800㎜ 비구면 반사거울을 10㎚(1㎚는 10억분의 1ｍ)의 정밀도로 가공하는 데 성공했다. 이는 머리카락을 1000분의 1로 쪼개는 수준의 어려운 가공 작업이다. 직경 1ｍ가 넘는 대형 비구면 반사거울을 제작할 수 있는 나라는 위성 선진국인 미국, 프랑스, 러시아 등 소수에 불과하다.

연구팀은 또 대형 비구면 반사거울을 우주산업에 활용할 수 있도록 경량화 작업에도 성공했다. 깨지기 쉬운 거울의 뒷면을 미세한 벌집 형태로 만들어 무게를 70% 이상 줄인 것. 위성의 움직임을 보다 쉽게 만드는 것은 물론 위성 발사비용도 절감할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.

이번에 제작한 반사경을 위성에 탑재하면 고도 500㎞ 이상 우주에서 지상의 물체가 중형차인지 소형인지 구분할 수 있는 70㎝급 해상도를 구현할 수 있다. 이 제품은 정부가 개발을 추진하고 있는 중형위성에 탑재될 예정이다. 연구팀은 올해 말까지 직경 1ｍ 비구면 반사거울도 제작해 다목적실용위성(아리랑) 7호에 적용할 계획이다.

김태훈 기자 taehun@hankyung.com