일본산업뉴스요약

캐논전자, 인공위성에서 활로를 찾다
오피스에서 우주로, 빠르고 싸게 생산혁명

Canon Electronics가 우주에 대한 도전을 계속한다. 오피스에 있는 레이저 프린터 등에 사용되는 기술을 바탕으로 부품을 빠르고 싸게 만들어 인공위성을 조립한다. 1월의 미니로켓 실험은 실패로 끝났지만, 이번 봄에는 위성을 쏠 수 있다. 사카마키(酒巻) 사장은「2030년 무렵에는 매출의 절반에 상당하는 1000억 엔을 우주관련 사업으로 수익을 올리게 된다」고 말한다.

--「오히려 간단」--
「(프린터 보다)오히려 위성이 간단할 정도다」. 우주관련 사업의 기술적인 어려움을 물어보면 사카마키 사장은 자신감을 보인다. 그 근거는 캐논전자가 제조하고 있는 부품이 과혹한 환경 하에서 사용되고 있으며, 또한 그 환경에 견뎌낸다는 의미가 된다.

프린터나 복사기 안에서는 육각형의 미세한 다면경이 1분간에 5만 번이라는 속도로 회전한다.「Polygon Mirror Motor」라고 불리는 부품이다. 광원(光源)에서 나온 빛이 다면경에 반사되어, 감광드럼(Photoconductive Drum)을 향한다. 감광드럼에 닿는 빛에 따라 토너가 종이에 부착되며 인쇄물이 완성된다. 인쇄물의 완성 정도는 다면경이 설계대로 회전했는가에 의해 결정된다.

모터 설계 상의 사용 연수는 약 5년이다. 그 사이 복사기나 프린터의 내부라는 좁은 공간에서 모터는 다면경을 정확히 지속적으로 회전시키면서 수백만 장을 인쇄해도 품질을 유지한다.

캐논전자는 모터 기술을 위성에 전용한다. 위성을 회전시켜 원심력을 일으키고, 그에 따라 위성을 움직이는「Reaction Wheel」. 모터에도 사용되는 자기(磁氣)의 힘으로 위성의 자세를 제어하는「Magnetic Torquer」. 모든 오피스에서 사용되고 있는 부품이 우주용 정밀 부품으로 다시 태어나는 것이다.
실제로 시간과 비용만 투자한다면, 위성의 생산은 그렇게 어렵지 않다. 캐논전자의 세일즈 포인트는 속도와 저비용이다.

지금까지의 위성은 국가 프로젝트로서 만들어졌으며, 부품이나 부재는 특별주문이 기본이다. 주문을 받은 전자부품 제조기업에서는 특별주문이라는 특성 때문에 비용이나 납기에 대한 긴장감이 다소 느슨해지는 경향이 있다. 따라서 발주에서 납품까지 1~2년이 걸리는 일도 적지 않다.

그것을 캐논전자는「2~3개월로 단축한다」(미래기술연구소의 사토(佐藤) 소장). 부품의 가격도 몇 분의 1로 줄어든다.

프린터로 대표되는 오피스기기 비즈니스에서는, 부품을 얼마나 싸고 빠르게 제공할 수 있는가가 승부를 가르게 된다. 그래서 요구되는 것이①설계와 생산의 분리, ②양산을 전제로 한 설계, ③범용 제조장치의 사용의 3가지 원칙이다.

캐논전자는 3개의 원칙을 위성부품 제조에도 적용하고 있다. 분업에 의한 생산성 향상과 양산효과를 발휘하여, 부품 1개 당의 제조 비용을 절감한다. 효율도 좋아지기 때문에 제조 속도도 빨라진다.

이러한 속도와 저비용의 방정식은, 위성이 자신의 위치를 파악하기 위한 센서에도 적용하고 있다.

빛을 전기신호로 변환하여 영상화하는 CMOS 이미지 센서. 디지털 카메라의「전자 눈」이라고 불리는 부품이다. 캐논전자는 CMOS 이미지 센서를 태양의 방향을 감지하는「SunSensor」나 항성(Fixed Star)의 배열을 보는「별 추적기(Star Tracker)」에 전용한다.

위성은 이들 부품을 사용하여 태양이나 항성과 스스로의 각도를 계측하여, 자신이 어디에 있는가를 판단한다. 대항해시대의 선원과 같은 방법이다. 이것을 가능하게 하는 것이 렌즈와 센서, 화상처리소프트의 3개를 조합한 기술이다.

위성에는「도쿄와 아키하바라에서 구입한」(사카마키 사장) 캐논의 고성능 디지털카메라「EOS 5D」를 탑재한다. 이것과 직경 약 40cm의 거울을 조합하여 촬영용 장치로 한다. 지상에 있는 네 면이 약 90cm인 크기의 물체를 판명할 수 있는 화상 촬영이 가능하다. 민간용으로는 상당히 고해상도이며 도로나 건물, 자동차의 차종, 왕래하는 사람들의 수도 알 수 있다.

캐논전자의 위성 크기는, 가로세로 50cm, 안 길이 85cm다.「초소형 인공위성」이라고 불리는 사이즈다. 무게는 약 65kg이다. 발사 시의 무게가 3.5톤의 기상관측위성「히마와리8호」등과 비교하면 가볍고 작다.

현재, 세계 각지에서는 위성을 수백~수천기 단위로 발사하여 통합적으로 운용할 계획이 세워지고 있다. 그 중심은 상공에서 카메라로 촬영하여, 다양한 정보를 취득하는 소형 상업용 위성이다. 항공사진 등과 비교하여 높은 빈도로 광범위한 정보를 수집할 수 있다. 농업이나 재해대책 외에, 물류 콘텐츠나 자동차 대수 등을 조사하여 시장 조사에 사용할 수도 있다.

캐논전자는 이번 위성을 시험기로 자리매김하였다. 인도의 우주연구기관의 로켓을 이용하여 다른 위성과 함께 발사된다. 로켓의 준비나 다른 위성의 사정도 있기 때문에, 발사 시기는 3~5월 정도로 조정하고 있다.

캐논전자는 위성을 2년간 운용하면서 성능을 실증할 계획이다. 그 후에는 ①위성의 제조수탁, ②부품외판, ③위성으로 촬영한 화상 전송을 통해 수익을 올린다.

-- 운용실적이 좌우 --
우주관련사업에는 어려움도 있다. 캐논전자가 우주항공연구개발기구(JAXA)와 개발한 미니로봇의 경우는 통신 두절로 발사 실험이 실패하였다. 캐논전자는 로켓의 두뇌에 상당하는 제어 유닛 등을 개발하고 있었다. 현시점에서 캐논전자의 유닛이 원인이었다고 지적 받는 것은 아니다. 그러나 이번 위성의 운용이 잘 진행되지 않으면, 우주관련사업에 찬물을 끼얹는 것과 마찬가지다.

도쿄타워 근처에 있는 캐논전자 도쿄본사의 1층 로비에는 위성 모형이 전시되어 있다. 회사 소개 비디오에서도 우주관련사업을 첫 번째로 소개하고 있다.

디지털카메라나 프린터 등, 캐논전자의 수익을 지탱해 온 제품 시장은 이미 성숙기에 있다. 빠르면 1개월 후에 발사되는 위성의 운용 실적이 캐논전자의 성장 시나리오를 좌우한다.

기술자 80인 체제 혼성부대의 도전
기술자의 3분의 1은 외부에서 영입

캐논전자가 우주사업을 본격적으로 시작한 것은 2012년이다. 이 해에 우주관련사업에 관한 연구소를 설립하여, 프린터나 디지털카메라용의 부품 기술을 전용하는 연구가 시작되었다. 당초에는 5~6인밖에 없었던 기술자도 지금은 약 80명에 이른다. 그리고 80명의 약 3분의 1은 외부에서 영입한 인재라고 한다.

인공위성의 개발책임자를 역임하고 있는 사코(酒匂) 위성시스템연구소장은 이전에는 도쿄대학 교수였다. 학술적인 입장에서 초소형 위성을 연구해 왔지만, 2012년에「다른 필드에서 도전해 보고 싶다」라는 생각에 캐논전자로 전직하였다. 당초에는 사용하는 용어가 달라서 힘들었지만, 함께 일하는 사이에 다른 기술자들과도 연계할 수 있게 되면서 팀워크를 발휘하고 있다.

우주관련사업의 기획∙조정을 담당하는 아베(阿部) 우주기술연구소장은 경제산업성에서 대학원을 거쳐 캐논전자에 입사한 경력을 갖고 있다. 문과이지만 우주산업정책과 법제도의 지식을 활용하여, 뒤에서 분주히 움직이고 있다.

미래기술연구소의 사토 소장은 캐논전자의 생산부문 출신이다. 기술팀의 리더로서 싸고 빠르게 위성을 만들기 위한 방정식 확립에 진력하였다.

캐논전자의 우주관련사업에는 모회사인 캐논으로부터도 사무기기나 카메라 기술자가 참여하고 있다. 혼성부대가 서로의 지식을 공유하면서, 사카마키 사장이 그리는 꿈을 향해 걸어가고 있다.

  -- 끝 --