원자스핀 자이로스코프 기술 확보

[산업일보]
국내 연구진이 비행체 등 무기체계의 항법장치에 활용할 수 있는 기술 자이로스코프를 개발했다.

국방과학연구소(ADD)는 2019년부터 2022년 8월까지 핵심기술개발사업을 통해 ‘원자스핀 자이로스코프(Atomic Spin Gyroscope)’를 국내 독자기술로 확보했다고 최근 밝혔다.

자이로스코프는 탑재된 이동체의 회전(자세 변화)을 측정하는 센서로, 회전축을 항상 동일한 방향으로 유지하려고 하는 성질을 이용한다. 이 센서는 가속도계와 함께 관성항법장치에 장착돼 항공기, 미사일 등의 위치, 속도, 자세를 측정해내는 데 활용된다.

현재 무기체계에 적용되고 있는 광학식 자이로스코프는 고성능이지만 고가로, ADD는 가성비를 갖춘 자이로스코프를 무기체계에 적용하기 위해 원자스핀 자이로스코프 개발의 첫걸음을 내디뎠다고 했다.

원자스핀 자이로스코프는 기존의 방식 대신 원자 내부 에너지 상태를 이용하는 기술로, 기술 성숙도가 높아질수록 항법장치의 크기, 무게 및 소모전력을 1/10 수준으로 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한 자전하는 것 같은 효과를 내는 원자 내부 입자의 운동량(스핀)을 측정한다.

ADD는 원자스핀 자이로스코프의 설계과정, 제조 및 성능평가를 독자적인 국내 기술로 수행했다며, 특히, 400cc 부피의 원자스핀 자이로스코프 시작품을 개발, 정지성능시험 및 회전시험을 수행해 성능을 검증했다고 소개했다.

향후 원자스핀 자이로스코프는 GPS 사용이 어려운 환경에서 무인기 등의 소형플랫폼용 센서로 활용이 가능하다. 또한 원자스핀 자이로스코프의 원천기술인 원자셀 제작기술과 원자스핀 제어기술은 은닉표적 탐지 및 뇌자도 측정을 위한 원자자기장 센서, 원자 RF 전기장 센서, 위성탑재용 원자시계 등에 활용 가능해 정밀 원자센서의 지평을 넓힐 것으로 기대된다.