일본산업뉴스요약

플라스틱 렌즈의 위성용 카메라 개발
도쿄이과대학, 최경량 급인 무게 5그램

도쿄이과대학의 기무라(木村) 교수팀은 무게 5그램의 인공위성용 카메라를 개발했다. 지금까지 유리가 주류였던 카메라 렌즈를 플라스틱 재료를 사용해 제작했다. 도쿄이과대학에 따르면, 우주 공간에서 사용되는 카메라로는 세계에서 가장 가벼운 수준으로, 위성용 카메라에 플라스틱 렌즈를 사용하는 것은 드문 일이라고 한다. 11월 중에 실증시험을 위해 우주로 발사, 그 성능을 확인할 예정이다.

-- 우주에서 내구성 측정, 이달 안에 발사 --
카메라 기반 부분은 약 4cmx약 3cm의 카드 크기이다. 측면에는 1cm가 넘는 띠 모양의 광 센서가 나와있다. 플라스틱으로 만든 렌즈는 한 변의 길이가 6mm인 정사각형으로 수광소자도 작게 만들었다.

카메라는 우주 쓰레기 제거 기술 개발의 벤처기업 애스트로스케일(Astroscale, 싱가포르)의 우주 쓰레기 관측위성 ‘IDEA OSGI’에 탑재해 발사, 실증 실험을 하게 된다. 위성의 바닥 부분에 장착해 로켓에서 위성이 분리되는 순간을 문제 없이 촬영할 수 있는지를 확인한다. 해상도 도트 피치는 640x480으로 낮지만, 위성 분리 확인용으로는 충분한 해상도라고 보고 있다.

지금까지 플라스틱 재료로 만들어진 카메라 렌즈가 우주에서 사용된 적은 없었다. 방사선으로 인해 열화가 빠를 뿐만 아니라, 용제가 렌즈에 영향을 미쳐 영상이 보이지 않게 될 우려가 있었기 때문이다. 이번 실증 실험에서는 분리 후 정기적인 지구 촬영 및 렌즈의 열화 속도 등을 측정, 향후 본격적인 이용을 위한 연구 개발을 지원한다.

IDEA OSGI는 무게 25g, 길이 40cmx60cm의 소형 위성으로, 카메라와 계산기기는 그 성능을 유지하면서 소형인 것이 필수 조건이다. 발사 후 빠른 시점에서 촬영되어야 하는 점과 유리 렌즈로는 무게를 충분히 줄일 수 없다는 점에서 플라스틱 렌즈를 채택하게 되었다.

도쿄이과대학은 렌즈 외에도 중앙연산장치(CPU)와 메모리 등 거의 모든 부품에 시판용 제품을 사용한 계산기도 개발해 IDEA OSGI에 탑재했다. 바닥 면의 길이는 약 10cm, 높이는 약 72cm로, 자세 제어 등 위성의 운행용과 우주 쓰레기 관측용의 계산기의 2대가 탑재된다. 도쿄대학의 소형 위성 ‘호도요시’ 등에 사용한 기존 계산기에 비해 크기를 3분의 2 정도, 생산 비용을 10분의 1로 낮췄다.

IDEA OSGI1은 28일에 러시아에서 소유스(Soyuz)로켓으로 발사되어, 고도 600~800km를 회전하게 된다. 위성의 두 측면에는 우주항공연구연구개발기구(JAXA)가 개발한 센서가 부착되어 있어, 코일에 직접 부딪치는 수 cm크기의 우주 쓰레기를 감지한다. 이 때 만들어진 구멍의 크기 및 개수, 시간에 따른 경과 등을 통해 데이터를 산출해내는 시스템이다.

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