루빈 천문대보다 2배 넓은 시야·20배 탐사 효율…'어두운 우주' 관측 첫발
밤하늘보다 수천 배 어두운 천체를 포착하기 위한 국산 망원경이 칠레 현지에서 첫 관측에 성공하며, 초극미광(Ultra-Low Surface Brightness) 탐사의 새로운 가능성을 열었다. 대형 망원경 중심의 기존 관측 패러다임과 달리, 광시야·고효율이라는 접근을 국내 기술로 구현했다는 점에서 의미가 크다는 평가다.
우주항공청과 한국천문연구원은 국내 순수 기술로 개발한 초극미광 특화 망원경 케이-드리프트(K-DRIFT) 1세대가 칠레 엘 사우스(El Sauce) 천문대에서 첫 영상 관측에 성공했다고 밝혔다. K-DRIFT는 망원경 내부 산란광을 최소화하고 배경 하늘값 변동을 억제해 매우 어두운 천체를 선명하게 포착하는 데 특화된 국내 독자 망원경이다.
이번에 첫 영상을 확보한 K-DRIFT 1세대는 구경 0.5m급 소형 광학망원경이지만, 시야각은 베라 루빈 천문대(구경 8.4m)보다 2배 이상 넓다. 보름달 약 100개 면적을 한 번에 관측할 수 있는 광시야 성능과 초극미광 특화 기술을 결합해, 동일 시간 대비 탐사 효율은 루빈 천문대보다 약 20배 높은 것으로 평가된다. 연구진은 넓게 퍼진 매우 희미한 구조를 포착하는 데 K-DRIFT가 강점을 가진다고 설명했다.
K-DRIFT 연구는 고종완 박사가 이끄는 연구팀이 주도했다. 연구진은 보현산천문대 시험 관측으로 성능을 검증한 뒤, 남반구 관측 환경을 활용하기 위해 칠레에 설치해 첫 영상을 확보했다.
기술적 핵심은 세계 최초 0.5m급 '비차폐 자유곡면 3반사 망원경' 설계다. 부경을 주경 축에서 비스듬히 배치하는 비차폐 구조를 적용해 광 손실과 왜곡을 줄였고, 내부 구조 최적화를 통해 넓은 시야각에서도 산란광을 최소화하며 배경 하늘값을 균일하게 유지했다.
K-DRIFT와 기존 탐사(DESI Legacy Imaging Survey) 영상 비교. Fornax 은하단영역에 있는 NGC 1365 은하를 K-DRIFT G1(1세대)과 CTIO에 있는 Blanco 4m 망원경으로 관측한 최신(DR10) 영상을 비교. DESI Legacy Imaging Survey 영상에서는 배경 하늘값의 요동이 심한 것을 확인할 수 있는 반면, K-DRIFT G1 영상에서는 균일함. 배경 하늘값을넓은 범위에서 균일하게 얻는 기술은 초극미광자료처리의 핵심기술 중에 하나다. 우주청 제공
이 광학계는 천문연이 임무 설정과 설계를 주도하고, 국내 기업인 그린광학이 반사경 가공과 측정 기술을 담당하는 등 설계·가공·측정·정렬·검증 전 과정을 국내 기술로 수행했다. 연구진은 이번 성과가 초극미광 관측 원천기술을 국내에서 자립적으로 확보했다는 점에서 의미가 크다고 평가했다.
연구팀은 올해 상반기부터 남반구 밤하늘을 대상으로 본격적인 초극미광 영상 탐사에 착수하고, 향후 '한국형 광시야 우주망원경' 개발과 심우주 전천 영상 탐사로 연구를 확장할 계획이다.
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강경인 우주항공청 우주과학탐사부문장은 "순수 국내 기술로 개발한 K-DRIFT는 초극미광 관측 원천기술을 확보했다는 점에서 의미가 크다"며 "지상 관측 성과가 향후 우주궤도 광시야 망원경 개발로 이어질 수 있도록 지원을 이어가겠다"고 말했다.
김종화 기자 justin@asiae.co.kr
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