[인더스트리뉴스 최종윤 기자] 우주의 깊은 곳에는 아직 발견되지 않은 천체, 행성, 별, 은하들이 있다. 이들을 탐험하기 위해, 유럽 남방 천문대(ESO, European Southern Observatory)는 현재 세계에서 가장 큰 망원경이 될 Extremely Large Telescope(ELT)을 개발하고 있다.

ELT의 주경은 거의 40m에 달해 모든 기존 망원경을 능가한다. 칠레 아타카마 사막의 Cerro Armazones 산은 1년 중 350일이 구름없이 깨끗해 최상의 입지 조건을 갖췄다. 모든 것이 계획대로 진행된다면, 망원경은 2027년에 첫 빛을 보게 될 것이다.

‘하늘에서 가장 큰 눈’이라고도 불리는 ELT는 총 5개의 거울로 구성된 획기적인 광학 시스템을 포함한다. M1 주경은 직경 30m로 798개의 세그먼트로 구성된 속이 빈 거울이다. 이러한 세그먼트의 고정밀 저장 및 정렬을 위해 PI는 모터 스핀들 드라이브와 피에조 액추에이터로 구성된 하이브리드 드라이브 원리에 기반한 2,000개 이상의 액추에이터를 제공한다.

각 세그먼트는 밤하늘의 빛을 수집해 M2 부경에 반사한다. 반대로 주경 위에 걸려 있고 지름이 4.2m인 이 거울은 번들 형태로 빛을 M3 3차 미러로 향하게 한다. M3는 3개의 커브드 하프미러로 구성된 모듈로 지금까지 보지 못한 화질로 밤하늘을 촬영할 수 있다. 여기에서 빛이 M4 평면 어댑티브 미러로 전달된다. 대기의 난류로 인한 왜곡을 상쇄하기 위해 이 거울은 초당 최대 1,000회까지 모양을 바꿀 수 있다.

ELT의 가장 작은 미러 안에 있는 피에조 고전압 액추에이터

직경이 2m인 M5 미러는 시스템에서 가장 작은 미러이면서 세계에서 가장 잘 알려진 팁/틸트 미러이기도 하다. 어떠한 방해 요소도 보상할 수 있어 높은 이미지 품질과 정확한 이미지를 보장한다.

ELT의 경우 PI Ceramic의 스페인 고객이 M5 미러용 이미지 안정화 시스템을 개발 및 생산한다. 이것은 PI Ceramic의 11개의 PICA 스택 액추에이터를 사용한다. 이들은 프레임에 통합돼 팁-틸트 스테이지를 만들어 기본 상태에서 37.25°의 기울기가 되도록 한다.

2027년부터는 ELT로 미지의 천체를 우수한 정밀도와 해상도로 촬영할 수 있게 된다. 직경 56mm의 편향과 서브나노미터 범위에서 정밀하게 설정할 수 있는 PI Ceramic의 액추에이터가 이러한 성과에 기여한다. 적층형 설계는 매우 견고하고 신뢰할 수 있으므로 특별한 환경 조건에서 사용하기에 이상적이다.

PI Ceramic의 Daniel Jakobsen 테크니컬 엔지니어는 “한계를 뛰어넘는 것이 우리를 앞으로 나아가게 하는 원동력”이라며, “세계에서 가장 큰 망원경 ELT의 개발도 같은 모토를 따른다. 우리의 고전압 액추에이터를 통해 우주에서 가능성의 영역을 넓히기를 기대한다”고 밝혔다.

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