일본산업뉴스요약

우주경제권: 비약하라 노포 (2)
기요하라광학, 망원경+카메라
초소형 위성으로 세계를 노려라

미 서부의 콜로라도 주. 4월에 열린 ‘스페이스 심포지엄 2017’은 전세계 우주관계자들 사이에서 화제를 불러일으켰다. 일본 부스에 인공위성에 장착하여 지구를 촬영하기 위한 망원경을 전시한 중소기업이 있었다. 전쟁 직후인 1949년에 설립된 광학제조업체 기요하라광학(清原光学, 도쿄, 마에노(前野) 사장)이다.

-- 내년 봄이 목표 --
‘CubeSat에 사용할 수 있을까?’ 독일 정부기관인 항공우주센터 관계자가 물었다. 큐브샛은 가로 세로 각각 50cm까지의 초소형 로켓을 말한다.

‘양산했으면 좋겠다’ ‘한 회사가 어디까지 커버할 수 있는가?’ 미국 기업들로부터도 문의가 들어왔다. 기요하라광학의 담당자는 초소형 위성 분야가 앞으로 크게 성장할 것이라는 것을 직감했다.

기요하라광학이 지금 착수하고 있는 프로젝트에 대해, 기요하라 이사는 망원경 구경이 8cm로 지금까지의 망원경 구경의 절반이라고 밝혔다. 지금까지 제작한 적이 있는 위성용 제품은 망원경뿐이며 구경 사이즈는 15cm. 프로젝트는 소형 센서도 내장되어 있는 망원경이 달린 초소형 위성용 카메라로 하여 2018년 봄의 완성을 목표로 한다.

구경 15cm의 제품에서 상정하고 있던 해상도는 지상 600km에서 촬영하는 화상이 1픽셀 당 6m였다.

초소형 위성용 카메라는 사이즈가 작고, 단순 비교하면 해상도가 떨어진다고 할 수 있다. 그러나 위성 궤도는 지상 500km 정도에서 피사체가 되는 지구가 가깝기 때문에 얻을 수 있는 해상도는 구경 15cm에 비견된다.

세계를 둘러보면 최신 기술로는 센티미터 급으로 촬영할 수 있는 망원경이 있다. 그러나 제조비가 적어도 수억 엔이 든다. 기요하라광학이 목표하고 있는 비용은 수십 만~백수십 만 엔이다. 초소형 위성에는 그것이 필요하며, 세계의 수요 증가를 예상하고 개발을 급피치로 추진하고 있다.

기초기술은 이미 개발이 완료되었다. 15cm 구경 망원경을 만든 경험이 살아 있으며 ‘구경이 절반 크기가 돼도 기술은 거의 같다’라고 기요하라 씨는 말한다. 오히려 앞으로 수가 증가할 초소형 위성용 양산 체제 확립이 어렵다. 기요하라광학의 종업원은 20명 정도다. 전원이 우주 분야에 관여하는 것이 아니라 사업 확장의 과제로서 추진하고 있다.

구경 15cm의 제품부터 라인업을 확대하고자 했던 당시는 구경을 2배인 30cm로 할 생각이었다. 자세하게 촬영할 수 있는 고성능 제품이다. 그러나 계획과는 반대로 작게 하는 방향으로 선회하였다. 수요가 증가하는 것은 이쪽이라는 판단 때문이다.

미국 시장조사회사인 SpaceWorks는 23년에 발사하는 초소형 위성이 16년의 4.6배에 해당하는 460개가 될 것으로 예측한다. 미국 Skybox나 Spire, 러시아의 Dauria Aerospace 등 초소형위성 개발 벤처 기업이 우주에서 전개할 사업을 계획하고 있다. 지상의 화상 변화를 항상 파악하여 재해 감시 등에 활용하는 ‘리모트 센싱’사업을 위한 발사가 많다.

기요하라광학은 연구개발용의 특수한 렌즈나 거울, 프리즘 등 광학부품이 주력이다. 도쿄대학의 요청으로 14년에 개발한 최초의 위성용은 일부 부품의 개발에 그쳤지만 처음으로 전체를 설계하였다.

-- 흔들림 방지 --
요청한 도쿄대학의 나카스카(中須賀) 교수는 적당한 수준으로 작은 위성을 만드는 ‘적당히 좋은 공학’의 제창자다. 적당히 좋은 위성 4호기 망원경을 만들어 달라는 의뢰를 받고 만든 것이 구경 15cm의 제품이었다.

기요하라광학은 이 때 높은 열에 의한 구조변화 위험에 부딪혔다. 망원경의 정밀도를 규명했다고 해도 열 때문에 모양이 변하게 되면 핀트가 맞지 않는다. 우주 방사선을 견딜 수 있는 특수 유리를 렌즈에 채용. 용기에는 가볍고 팽창하지 않는 탄소섬유 강화 플라스틱을 사용하였다.

나카스카 씨는 기요하라광학이 의뢰를 실현한 의미를 이렇게 설명한다. ‘우주 분야는 비용이 많이 든다. 우주에 대한 제품만을 만드는 기업은 비용이 비싸진다. 지상의 사업을 경영하고 있는 기업이 우주 사업에 적응해 가는 것이 중요하다’

‘우주와는 전혀 다른 지상의 환경에서 성능을 조절하지 않으면 안 되는 어려움도 있다’. 기요하라 씨는 세세하게 검증을 거듭하여 중요성을 설득한다. 우주 사업은 매번 사전 연습이나 준비 없이 바로 본방이다.

액정표시장치용 포토마스크 전문 업체인 SK-Electronics가 15년에 광학 분야를 강화하기 위해 기요하라광학 주식의 90% 가까이를 인수하여 산하에 두었다. 우주 분야에 대한 접근 방식은 변할 것인가? SK에서 취임한 마에노 사장은 부정하였다. ‘중장기적으로 봐서 우주 사업이 확대될 것이라는 기대도 있어서 인수하였다’라고 말한다.

  -- (3)에 계속 --