“우주 어둠 비밀 밝힌다”···국산 망원경 K-DRIFT, 칠레에서 첫 관측 성공

칠레 엘 사우스 천문대에 설치한 후 촬영한 K-DRIFT G1 1·2호기. [사진=우주항공청]

[이뉴스투데이 김재한 항공·방산 전문기자] 우주항공청과 한국천문연구원이 밤하늘보다 수천 배 어두운 초극미광(Ultra-Low Surface Brightness) 천체를 관측하기 위해 국내 순수 기술로 개발한 ‘케이-드리프트(K-DRIFT, KASI Deep Rolling Imaging Fast Telescope)’ 1세대가 첫 영상 관측에 성공했다고 27일 밝혔다.

K-드리프트는 매우 어두운 밝기의 천체를 포착하기 위해 망원경 내부의 산란광을 최소화하고 배경 하늘값의 요동을 낮춰 어두운 천체를 선명하게 포착하는 국내 기술이 적용된 망원경이다. 

이번 관측에 성공한 케이-드리프트 1세대 망원경은 구경 0.5m의 소형 광학망원경으로, 시야각이 루빈 천문대(Vera C. Rubin Observatory, 구경 8.4m) 망원경보다 2배 이상 넓으며, 보름달 100개 면적을 한 번에 관측할 수 있는 광시야 능력과 초극미광 특화 기술을 결합해 루빈 천문대 대비 약 20배 높은 탐사 효율을 갖는다.

천문연 고종완 박사가 이끄는 케이-드리프트 연구팀은 초극미광 탐사 효율을 기존 대비 약 20배 향상시킨 0.5m급 케이-드리프트 1세대를 성공적으로 개발했다. 해당 망원경은 지난해 6월 보현산천문대에서 시험 관측을 통해 성능을 확인했으며, 최근 칠레 엘 사우스(El Sauce) 천문대에 설치돼 첫 영상을 획득하고 이를 공개했다.

특히 케이-드리프트는 부경(주경에서 모은 빛을 다른 경로로 반사시키는 역할)을 주경축과 비스듬히 배치하는 비차폐 설계를 적용해 기존 반사망원경에서 발생하는 부경이 주경(천체에서 오는 빛을 모아 초점을 맞추는 역할)을 가려 빛이 감소하고 왜곡이 발생하는 차폐(가림) 현상을 제거하고, 망원경 내부 구조를 최적화해 광범위한 시야각에서도 산란광과 왜곡을 최소화했다. 이와 함께 관측 영상의 배경 하늘값을 균일하게 유지할 수 있는 관측 환경을 구현했다.

케이-드리프트 1세대에 적용된 0.5m급 광시야 비차폐 자유곡면 광학계는 천문연이 임무 설정 및 광학계 설계를 주도하고, 국내 기업인 ㈜그린광학이 반사경 가공과 측정 기술을 담당하는 등 국내 연구진이 설계·가공·측정·정렬·검증의 전 과정을 수행했다.

연구진은 현재 진행 중인 시험 관측을 마무리한 뒤, 올해 상반기 내 남반구 밤하늘을 대상으로 본격적인 초극미광 영상 탐사에 착수할 예정이다. 또한 이번 지상 관측 성과를 바탕으로, 향후 천문연의 전략연구사업인 ‘한국형 광시야 우주망원경’의 원형 모델 개발과 심우주 전천 영상 탐사로 연구 범위를 확대할 계획이다.

강경인 우주청 우주과학탐사부문장은 “순수 국내 기술로 개발한 케이-드리프트는 초극미광 관측을 위한 원천기술을 확보했다는 점에서 큰 의미가 있다”며, “지상에서의 성공적인 관측을 바탕으로 향후 우주궤도에서의 광시야 관측을 위한 우주망원경 개발로 이어질 수 있도록 연구협력 생태계 구축을 적극 지원하겠다”고 밝혔다.