칠흑같은 어둠속에서도 별빛 본다···작지만 강한 천체망원경 국산화

[이데일리 강민구 기자] 한국천문연구원 연구팀이 밤하늘보다 수천 배 어두운 극미광 천체를 관측할 수 있는 30cm급 비축 자유곡면 망원경을 국내 기술로 만들었다. 2019년부터 그린광학, 에스앨랩 등 국내 광학부품 제작 중소기업들과 협력해 설계, 가공, 조립, 정렬, 관측까지 모두 이뤄냈다.

고종완 한국천문연구원 광학천문본부 선임연구원.(사진=한국천문연구원)

천문연 연구팀은 ‘K-DRIFT’ 망원경을 국산화하고, 시험모델을 보현산천문대에 설치해 NGC 5907 은하 주변에 존재하는 밤하늘 밝기보다 약 1000배 어두운 극미광 영역을 관측했다.

이 망원경은 렌즈지름(구경) 30cm의 작지만 세계 최대 단일 구경인 8.2m 규모의 스바루 망원경과 같은 품질의 거대은하 주변 극미광 영역 관측 영상을 얻을 수 있다. 스바루 망원경 구경 면적이 약 750분의 1 크기이지만 집광력, 노출 시간, 관측 조건 등을 고려했을 때 극미광 천체 관측에서 스바루 망원경보다 약 100배 이상 관측 성능이 좋다.

특히 연구팀은 개발 과정에서 비축 자유곡면 3반사 망원경 시스템을 통해 기존 축대칭 반사망원경들의 단점인 차폐현상을 해결하고, 망원경 속에서 발생하는 산란광과 수차를 없앴다. 넓은 시야도 확보해 가까운 우주의 극미광 천체 관측에 최적화시켰다.

앞으로 우주와 우리 은하의 구조를 연구하기에도 좋다. 천문연 연구팀은 보현산천문대에 망원경 시험보델 관측시스템 구축을 끝내고, 연말부터 가까운 우주의 거대은하 주변 극미광 영역 탐사 관측을 시작할 예정이다. 반사경의 성능도 높여 오는 2024년 이후에는 이 망원경을 칠레 등에 설치해 극미광 탐사를 시작할 계획이다.

고종완 선임연구원은 “우주탐사 선진국들이 경쟁적으로 개발하는 비축 자유곡면 반사망원경은 미래 우주망원경 개발, 지구탐사 관측 등 다양한 분야에 활용할 수 있다”며 “K-DRIFT가 미지의 영역이던 극미광 탐사관측의 새로운 활로를 개척하게 될 것”이라고 말했다.

‘K-DRIFT 시험모델’.(사진=한국천문연구원)