천문연이 개발한 3채널 전파 관측 시스템

3개 채널 우주 전파 수신으로 우주 초미세 구조의 별 관측

과학기술정보통신부와 한국천문연구원은 최근 이탈리아 국립천체물리연구소 (INAF, Intituto Nazionale Di Astrofisica)와 계약을 체결하고, 우리나라가 독자적으로 개발한 3채널 동시 관측 우주전파 수신시스템인 ‘초소형 3채널 수신기 (CTR, Compact Triple-band Receiver)’를 이탈리아 국립 전파망원경 3기를 공급 (총 280만 유로, 약 37억 원)한다.

초소형 3채널 수신기는 우리나라가 세계 최초로 독자 개발한 ‘4채널 (22, 43, 86, 129GHz) 동시 관측 수신 시스템 (4채널 수신시스템)’을 1/10 크기(면적 기준)로 줄여 개발한 것으로, 한국우주전파관측망 (‘KVN’, Korean VLBI Network)에 설치된 4채널 수신 시스템이 밀리미터파 초장기선 전파간섭계 (‘VLBI’, Very Long Baseline Interferometry) 부문에서 획기적인 성능 향상을 입증했다. 이를 도입하려는 국제적 요청에 따라 KVN에 적합하게 설계된 4채널 수신 시스템을 다른 전파 망원경에 쉽게 설치할 수 있도록 초소형 광대역 3채널 (18~26, 35~50, 85~116GHz) 수신기로 개발한 것이다.

<4채널 수신 시스템>

유럽연합 (EU)은 지난해 11월 이탈리아가 요구한 이탈리아 전파 망원경 3기의 성능 개선 및 초소형 3채널 수신기 도입을 위한 공개 입찰을 발표했으며, 지난 3월 2일 천문연에 낙찰하고 최근 계약을 완료했다. 천문연은 해당 수신 시스템을 사양에 맞게 제작 후 계약 시점으로부터 최대 22개월 이내 이탈리아 국립천체물리연구소에 공급할 계획이며, 공급된 수신시스템은 각 전파 망원경에 설치·운용될 예정이다.

4채널 수신시스템은 2011년 교육과학기술부 과학기술창의상인 대통령상을 수상했고, 초소형 3채널 수신기는 2018년 과학기술연구회 우수 연구 성과에 선정된 바 있으며, 4채널 수신시스템이 설치된 KVN은 지난해 4월 사상 최초 블랙홀 관측 당시 EHT (Event Horizon Telescope, 사건지평선망원경)와 동시에 관측을 진행, 해당 관측 결과는 EHT 블랙홀 이미지의 밝기를 검증하는 자료로 사용되었다.

수신시스템 개발을 이끌었던 천문연 한석태 책임연구원은 “초소형 3채널 수신기는 유럽 VLBI 관측망 (EVN)의 핵심시설을 보유한 이탈리아를 비롯해 독일, 스웨덴, 핀란드, 태국, 미국 등 여러 나라들의 도입 검토가 진행 중이며, 국제 표준화를 선도하고 있다”며, “이 시스템이 각국 전파 망원경에 설치되어 KVN과 함께 활용된다면 고감도, 고분해능으로 블랙홀 및 우주 초미세 구조의 별과 은하에 대한 관측 연구가 가능해진다”고 전했다.

권현준 거대공공연구정책관은 “천문학의 본고장이라 할 수 있는 이탈리아에 우리나라가 독자 개발한 수신 시스템을 수출한 것은 자랑스러운 성과이다”며, “KVN과 공동 관측도 수행해 우수한 성과 도출의 기반이 될 것을 기대한다”고 밝혔다. ANN

자료_ 과학기술정보통신부