표준연, 최고급 렌즈로 최고급 등대 만든다
한국표준과학연구원 광도∙복사도그룹 박승남 박사팀은 해양수산부의 지원으로 직경 250 ~ 300 mm급 등명기 렌즈를 개발하여 최고급 수준의 등명기 국산화의 발판을 마련하였다.
최근 한국표준과학연구원 광도∙복사도그룹 박승남 박사팀은 해양수산부의 지원으로 직경 250 ~ 300 mm급 등명기 렌즈를 개발하여 최고급 수준의 등명기 국산화의 발판을 마련하였다.
박승남 박사팀이 개발한 250 mm급 등명기용 비구면 프레넬 렌즈는 전구에서 나오는 빛을 평행광선으로 만들어서 빛의 손실을 최소화하여 전달함으로써 해상에서 18 km(10해리)까지 신호를 보낼 수 있다. 반면, 가격은 외국산에 비해 50 % 저렴하다. 대부분의 국내산 등명기에 사용되고 있는 렌즈는 외국산 렌즈의 형상을 복제하여 개발하였기 때문에 형상오차가 발생하여 광선의 도달 거리가 7해리 이하로 제한될 수밖에 없는 어려움이 있었다. 박승남 박사팀은 렌즈의 형상오차를 줄이고 형상에 변화를 주지 않으면서 표면을 가공하기 위해 개발한 광학금형기술과 렌즈 형상을 특허 출원하였다.
이번에 개발된 등명기 렌즈는 비구면 렌즈를 조각으로 나누고 그 형상을 다시 최적화한, 원통형 프레넬 렌즈로 설계하였다. 광학금형기술로 가공된 금형에서 압축 성형된 플라스틱 렌즈이기 때문에 국제기구인 IALA(International Association of Marine Aids to Navigation and Lighthouse Authorities)가 권고하는 색도좌표 범위를 만족하는 백색, 적색, 황색, 녹색 렌즈를 개발할 수 있었다.
표준연은 지난 3월, 항로표지전문업체인 (주)뉴마린엔지니어링(대표 고영식)에 등명기용 비구면 렌즈 제작 기술을 이전하였다. 또한 직경 250 ~ 300 mm급 등명기 시제품의 색도, 광도 등 광학적 성능 평가와 온도충격시험, 방수시험, 전기적 특성 시험을 통해 성능 측정의 표준 조건을 제시하여 소위 ‘표준화 등명기 품질 보증 절차’를 마련하였다.
박승남 박사팀은 우리나라의 바다를 비싼 외국산 등대들이 지키고 있다는 사실에 문제점을 인식하고, 지난 2002년도부터 국산과 외국산 등명기의 성능 평가를 실시하고 등명기의 올바른 설치와 운용을 위한 등명기 표준화 방법을 연구하였다. 이를 위해 전국에서 운용되고 있는 1,200여개 광파표지의 등명기 사용실태를 조사하여 주요 기종 별로 성능을 분석하고 사용 목적에 따라 기능을 분석하였다. 또한 인터넷 자료 검색을 통하여 외국의 최신 등명기 제작 기술을 조사∙분석하였다.
박승남 박사팀의 이번 등명기용 비구면 렌즈 개발을 통해 국내 모든 등대들이 최고급 수준의 국산 등명기로 전량 교체 운용될 전망이며 연간 10 억원의 수입대체 효과를 낼 것으로 기대된다. 이번 개발은 우리 영해를 우리의 기술로 밝힐 수 있게 만들었다는 점에서 의미가 크다.
■ 원통형 프레넬 렌즈
집광렌즈의 한 종류로 두께를 줄이기 위하여 몇 개의 띠 모양으로 나누어 각 띠에 프리즘작용을 가지게 한 것이다. 등대용으로 옛날부터 사용되었으나 카메라의 파인더를 밝게 하는 핀트판(板)에 이용하거나 오버헤드프로젝터(OHP), 자동차 등의 미등(尾燈)에도 사용된다.
■ 형상오차
설계된 면(面)의 이상적(理想的)인 형상(形象)에서 벗어난 정도. 광학 설계값과 제작된 면의 실제 측정값 사이의 차이
■ 금형
금속성(金屬性)의 형(型). 주물(鑄物)을 만들 때에 사용하는 철이나 플라스틱 등의 성형용(成型用)으로 사용된다.
한국표준과학연구원 개요
국가측정표준 정점이며 가장 앞서가는 측정을 연구하는 대덕연구단지내의 출연연구기관입니다.
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2012년 5월 3일 09:29