우주전파신호 분석 전파분광시스템 개발
디지털 자기 상관분광기 사진
분광기는 전파망원경에 의해 얻은 신호를 관측자에게 제공하는 역할을 하는 장비다.
보통 선 스펙트럼 관측을 위한 전파분광기는 구조에 따라 필터뱅크형,음향광학형 그리고 자기 상관 분광기로 분류한다. 이중에서 자기상관분광기는 다른 전파 분광기에 비해 분해능의 조정이 자유로우며, 관측 데이터의 손실이 거의 없이 안정된 관측데이터를 제공할 수 있다.
자기상관 분광기는 현재 전세계 모든 전파천문대에서 연구개발해 활용하는 추세인데 최근 고속 전자부품의 개발로 대역폭이 좁은 협대역(狹帶域)을 넘어선 고분해능, 광대역의 대역폭을 갖는 상관기의 개발이 이뤄지고 있다.
보통 접시형 안테나에 의해 들어온 우주전파는 극저온(4K) 초전도체 믹서를 사용하는 수신기로 입력되는데 이때 밀리미터파 파장대의 신호가 중간주파수 신호로 변환된다.
낮은 주파수로 변환된 중간주파수 신호는 여러 번의 신호증폭과 감쇠기를 사용하여 일정한 전력을 갖는 신호로 제어하여 전파분광기로 들어오게된다.
그러면 전파분광기는 입력된 신호를 토대로 선 스펙트럼의 속도크기,선폭,선의 모양 등의 많은 정보를 처리하여 컴퓨터에 보냄으로써 관측자가 원하는 관측데이터를 제공한다.
이번에 이 박사팀이 개발한 자기상관분광기는 광대역을 커버하면서 크기도 최소화할 수 있다는 것이 특징인데 400MHz의 광대역을 커버하고 1Gbps의 처리속도를 갖는 상관기 칩의 개발이 완료되면 수GHz 대역폭을 갖는 상관기 제작도 가능하다.
또 현재 기업체에서 각 대학과 국내 계측기 제조업체 등을 수요처로 한 상품화가 진행되고 있다.
이창훈박사는 “이 분광기는 단일전파망원경에 활용되며 향후 우주전파관측망(KVN;Korea VLBI Network) 사업에 필요한 교차상관기 시스템 개발연구에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.
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한국천문연구원 대덕전파천문대 이창훈 박사 042-865-3288
