한국천문연구원(원장 이형목)은 우주전파를 광대역 3개 주파수 채널(18~26, 35~50, 85~116GHz)로 동시에 관측할 수 있는 초소형 우주전파 수신시스템을 개발했다고 21일 밝혔다.

한석태 천문연 박사 연구팀은 지난 2011년 4채널(22, 43, 86, 129GHz) 동시 관측 우주전파 수신시스템을 개발해 한국우주전파관측망(KVN, Korean VLBI Network)을 구성하는 연세대, 울산대, 탐라대의 3개의 전파망원경에 설치해 최근까지 국내외 전파천문학 연구에 활용하고 있다. 

그러나 이 시스템은 한국우주전파관측망의 전파망원경 구조에 적합하도록 설계되어 다른 전파망원경에는 설치하기 어렵다는 한계점이 있다.

이에 연구팀은 각 나라가 보유한 다른 전파망원경에 쉽게 설치할 수 있는 시스템을 개발하기 위해 지난 2015년 3월부터 초소형 광대역 3채널 동시 관측 우주전파 수신시스템을 개발했다. 

연구팀은 세계 대부분의 밀리미터파 전파망원경이 3채널 주파수 대역 위주로 관측하고 있기 때문에 기존 4채널이 아닌 광대역 3채널로 제작 방향을 설정했다.

광대역 3채널로 동시 관측한다는 것은 3개의 눈으로 동시에 우주를 본다는 의미이다. 1개의 눈으로 우주를 보는 것에 비해 천체에서 방출되는 주요 분자선 등의 정보를 빠르고 다양하게 얻을 수 있다.

이를 초장기선 전파간섭계 망원경에 적용하면 다채널 동시 관측으로 대기 요동에 의한 신호의 위상 보정이 쉬워지므로 관측 감도와 효율성을 동시에 높일 수 있다. 

개발한 수신시스템의 크기는 가로 600mm, 세로 980mm로 지난 4채널 동시 관측 우주전파 수신시스템보다 3배 이상 줄어들었다. 따라서 각 나라가 보유하고 있는 전파망원경에 쉽게 설치해 운용하고, 제작·운용비용도 절감할 수 있다.

천문연은 지난 10월 스페인에서 개최된 유럽전파천문학학술대회(2018 European VLBI Network symposium)에서 개발한 수신시스템을 공개했다. 이후 핀란드, 이탈리아, 미국, 독일 등에서 문의가 옴에 따라 시스템 제작과 관련해 협의하고 있다.

한석태 천문연 박사는 "이 시스템이 각 나라 전파망원경에 설치돼 한국우주전파관측망과 함께 관측에 활용되면 고감도, 고분해능으로 초미세 구조의 별과 은하에 대한 관측연구가 가능해진다"고 말했다.