[대전인터넷신문=세종/최요셉기자] 우리나라가 독자적으로 개발한 3채널 동시 관측 우주전파 수신시스템인 ‘초소형 3채널 수신기(CTR, Compact Triple-band Receiver)’가 천문학의 본고장인 이탈리아로 수출된다.

과학기술정보통신부(이하 ‘과기정통부’)와 한국천문연구원(이하 ‘천문연’)은 최근 이탈리아 국립 천체물리연구소(INAF, Intituto Nazionale Di Astrofisica)와 ‘초소형 3채널 수신기(CTR, Compact Triple-band Receiver)’ 공급계약을 체결했다고 26일 밝혔다.

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

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

4채널 수신시스템은 초고주파 영역인 86, 129GHz 영역에서 천체 관측 성능을 획기적으로 향상시켰다는 점에서 세계 최고의 기술로 꼽힌다. 기존에는 선진국조차 초고주파수의 우주전파가 지구대기를 통과하면서 변형되는 것을 보정할 수 있는 기술을 확보하지 못했으나, 한국천문연구원은 상대적으로 저주파수인 22GHz의 우주전파가 지구대기를 통과하면서 변형되는 정보를 이용해 고주파수의 변형을 보정하는 기술을 개발, 해당 4채널 수신시스템을 국제 특허 출원하였다. 기존에는 우주전파를 관측할 경우 하나의 주파수를 통해서만 관측할 수 있었으나, 4채널 수신시스템은 동시에 4개 채널을 통한 관측을 가능하게 하여 우주에 대한 정보를 훨씬 다양하게 얻을 수 있다.

4채널 수신시스템은 2011년 교육과학기술부 과학 기술 창의 상 대통령상을 수상했고, 초소형 3채널 수신기는 2018년 과학기술연구회 우수연구성과에 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”라며, “이 시스템이 각국 전파망원경에 설치되어 KVN과 함께 활용된다면 고감도, 고분해능으로 블랙홀 및 우주 초미세 구조의 별과 은하에 대한 관측연구가 가능해진다”라고 전했고, 권현준 거대공공연구정책관은 “천문학의 본고장이라 할 수 있는 이탈리아에 우리나라가 독자 개발한 수신시스템을 수출한 것은 자랑스러운 성과”라며 “KVN과 공동 관측도 수행해 우수한 성과 도출의 기반이 될 것을 기대한다”라고 소감을 밝혔다.

한편, 한국천문연구원과 이탈리아 국립천체물리연구소는 2012년부터 EATING(East Asia To Italy Nearly Global) VLBI 워크숍을 정기적으로 개최해오고 있으며, 2017년부터 현재까지 총 20회 VLBI 공동 관측을 진행해왔고, 특히 지난해에는 VLBI 공동관측운영에 관한 합의각서를 체결하고, 초대질량 블랙홀 관측 공동연구를 더욱 활발하게 진행해오고 있다.

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