국산 우주망원경이 탑재된 '소유즈-2' 발사 준비 장면

국내연구진이 개발한 신개념 우주망원경이 러시아 인공위성에 탑재돼 카자흐스탄 바이코누루 기지에서 '소유즈-2 로켓'을 통해 지난 18일 성공적으로 발사됐다.

교육과학기술부(장관 안병만)는 '소유즈-2 로켓'에는 러시아의 기상위성 'METEOR'와 과학위성 'TATIANA-2'가 실렸으며, 이들은 우주 궤도 800km에서 성공적으로 분리된 후, 정상적으로 궤도에 진입했고 2시간 후에 지상과의 첫 교신도 성공적으로 이뤄진 것으로 확인됐다고 20일 밝혔다.

교과부에 따르면 국내연구진이 개발해 탑재한 우주망원경은 발사 후 하루 동안 운용한 결과 정상 작동하고 있다. 이 우주망원경 탑재체는 지난 한 해 동안 러시아우주국에서 여러 우주환경 인증시험을 통과했으며, 주요 임무는 최근에 '메가번개'로 소개되고 있는 고층대기 극한방전 현상을 규명하는 것으로 적어도 1년 이상 800km 우주 상공에서 지구를 내려다보며 활동할 예정이다.

이 우주망원경은 교과부와 한국연구재단(이사장 박찬모)이 추진하는 '창의적연구진흥사업'의 일환으로 이화여자대학교 MEMS 우주망원경 창의연구단(단장 박일흥)이 개발한 것이다.

◆초고속 우주추적망원경 개발

이화여대 박일흥 교수팀은 지난 2월 첨단 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems, 초미세전기기계시스템) 기술로 제작한 초미세 거울을 이용해 예상치 못한 곳에서 발생, 빠르게 움직이는 광원을 순간적으로 포착하고 고속 추적하는 카메라 및 망원경을 개발했다고 발표한 바 있다.

박 교수팀이 개발한 '추적망원경(MTEL, MEMS Telescope for Extreme Lightning)'은 비록 소형이지만 광시야각 감시와 초고속 확대 및 추적 기능을 동시에 갖춘 세계 최초의 신개념 우주망원경이다.

이화여대 박일흥 교수팀이 개발한 '초고속 우주추적망원경'

연구팀 관계자는 "예를 들어 우주에서 작동할 경우 이 우주망원경은 빛과 같은 속도의 광원 또는 물체도 포착·추적할 수 있으며 지상에서 작동하면 총알도 쫓아갈 수 있다"고 설명했다.

연구팀에 따르면 이때 중요한 역할을 하는 'MEMS 초미세 거울'은 모든 방향으로 연속적으로 빠르게 방향을 바꿀 수 있도록 설계돼 무작위로 예기치 못한 지점에서 발생하는 섬광은 물론, 시야각 안에서 움직이는 어떤 방향의 광원 및 물체도 추적·기록하는 기능을 제공한다.

박 교수팀은 이와 관련한 원천기술에 대해 국내외 특허 30건을 출원한 바 있다. 또한 우주망원경의 원리와 제작과정 및 테스트 결과는 지난해 12월과 올해 3월 광학분야 국제 학술지 옵틱스 익스프레스(Optics Express)에 게재됐으며, 세계적 광기술분야 전문잡지인 레이저 포커스 월드(Laser Focus World) 2월호에도 소개됐다.

◆추적망원경의 역할과 의미

교과부에 따르면 추적망원경 최초의 시작품은 지난 2008년 4월 국제우주정거장에서 이소연박사에 의해 이미 시연된 바 있으며, 이를 토대로 개발된 최종품이 이번에 발사된 러시아 인공위성에 탑재됐다. 이 망원경의 주요 임무는 고층대기 극한방전 현상을 규명하는 것이다.

교과부 관계자는 "이번 성과는 대학 차원의 한-러 우주협력의 대표적인 사례가 될 것"이라며 "앞으로도 한국의 최첨단 우주임무 탑재체가 러시아 인공위성에 탑재될 것으로 예상하고 있다"고 밝혔다.

연구팀 관계자 역시 "초미세거울을 이용한 추적기술은 산업·국방 관련 다중목표감시 및 동시추적 카메라에 대한 새로운 기반기술을 마련할 것으로 기대된다"며 "추적 망원경 개념을 더욱 확장해 대형 MEMS 우주망원경을 제작, 빅뱅 다음으로 큰 우주폭발인 감마선폭발(GRB, Gamma Ray Burst)과 같이 무작위로 발생하는 극한 천체 현상을 최초로 관측하는 것이 목표"라고 말했다.

이를 위해 연구팀은 현재 미국 NASA와 소형 인공위성 활용을 추진하고 있다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr
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