[FA저널 SMART FACTORY 이건오 기자] 스페인 남부 Aragón 지역에서 2015년에 가동을 시작한 Observatorio Astrofísico de Javalambre(OAJ)는 아주 독특한 천문학 연구 시설로 간주된다. 관측소는 CEFCA 재단이 운영하며 주요 연구 목적은 수천 평방 각도의 하늘을 측광하는 것이다.

스페인 남부 Aragón 지역에서 2015년에 가동을 시작한 OAJ는 아주 독특한 천문학 연구 시설로 간주된다. [사진=트라이텍]

매우 넓은 시야를 가진 2대의 Javalambre 망원경은 처음으로 수억개 은하의 위치와 그 발달을 기록해 최초의 풀(Full) 3D 우주 지도를 제공해 줄 수 있다. 고품질 및 효율성을 보장하기 위해 망원경은 산업용 제어 플랫폼을 기반으로 한 로봇 보조 장치로 작동한다.

CEFCA(Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón)는 은하 및 우주론 발달에 관한 연구에 관심이 있는 국립 연구소다. 본부는 해발 1,957m 고도의 ‘Pico del Buitre’에 건설된 OAJ 에서 약 40km 떨어진 스페인의 Teruel에 위치해 있다. 관측소에는 2대의 망원경이 있다. 하나는 미러 직경 2.55m고, 3도 시계인 JST/T250이며, 다른 하나는 83cm 미러 직경에 2도 시계인 JAST/T80이다. OAJ에서 수행되는 하늘 조사의 모든 데이터는 무선 통신을 통해 Teruel의 메인 서버로 전송된다.

관측소의 제어 시스템은 마스터 제어 플랫폼으로써 C6640 산업용 PC(IPC)와 분산 제어를 제공하는 다양한 CX5000 시리즈 임베디드 PC를 기반으로 한다. PC 플랫폼은 관측소에 설치된 모든 시스템과 서브 시스템의 안정적인 제어, 모니터링 및 관리를 보장한다. 이 시스템은 관측소 내의 위치에 따라 5개의 그룹으로 나뉜다. 운영 빌딩(Main PLC), T080 망원경(B080), 모니터링 룸(BMON), T250 망원경(B250) 및 주요 운영 빌딩(Main Server Rack)이다.

이 시스템은 관측소 내의 위치에 따라 5개의 그룹으로 나뉜다. [이미지=트라이텍]

주 제어실은 주요 운영 빌딩에 위치해 있으며 관측소를 포함한 모든 시스템의 전반적인 제어를 위해 사용된다. 2대의 망원경을 주 제어실에서 제어할 수 있지만 시운전, 유지보수 또는 기타 기술 작업과 같은 특정 작업을 수행하기 위해서는 로컬 제어실을 사용할 수 있다.

모든 제어 노드는 이더넷 네트워크의 스타 토폴로지 그리고 EtherCAT의 링 토폴로지를 통해 링크된다. 후자는 EtherCAT Automation Protocol(EAP)를 통해 C250 카메라의 제어 유닛을 관측소의 EtherCAT 네트워크에 연결한다. 통신은 EtherCAT 또는 이더넷 프로토콜을 사용하는 광섬유 케이블을 통해 이뤄진다. EtherCAT의 높은 대역폭은 각각의 사이클마다 상태 정보를 전송할 수 있게 해준다. 관측소를 관리, 제어 및 운영할 수 있는 Teruel의 CEFCA 본부에 원격 제어 센터가 설치돼 있다.

2대의 망원경 중 작은 것인 T80은 2~3년마다 전체 하늘의 포토메트릭 멀티밴드 조사인 J-PLUS를 시작으로 JAST라고 불리는 하늘 조사를 수행한다. 그 결과는 JST/T250 망원경으로 수행되는 천체 물리 J-PAS 조사의 보정을 지원하는데 사용될 것이다. 다음 5년 동안 T250 망원경은 800평방 각도 또는 전체 하늘의 1/5을 조사할 것이다.

총 4개의 CX5020 임베디드 PC가 광학 렌즈, 카메라 및 카메라에 장착된 헥서포드(Hexapod)를 제어한다. [이미지=트라이텍]

북쪽 하늘의 포토메트릭 감시를 위해 특별히 설계된 JPCam 와일드필드 카메라가 T250에 설치돼 있다. 이것은 기계적 필터 셔터 유닛 및 카메라 시스템으로 구성돼 있다. 후자는 냉각과 진공 시스템, CCD 디텍터 필드, 광학으로 제어되는 엔트런스 윈도우 및 전자장치로 구성돼 있다. 필터 인서트, 셔터, 및 망원경과의 인터페이스는 장치의 기계적 기초를 형성한다. 총 4개의 CX5020 임베디드 PC가 광학 렌즈, 카메라 및 카메라에 장착된 헥서포드(Hexapod)를 제어한다.

카메라의 온도 조절 글리콜 워터 제어는 임베디드 컨트롤러, EtherCAT 슬레이브 모듈 및 인라인 EtherCAT 터미널로 수행된다. 냉각 시스템은 전자 및 셔터를 포함하며 시스템에서 모든 열을 제거해 카메라의 온도가 일정하게 유지되도록 한다. 이는 열에 의해 발생하는 카메라 구성 요소의 팽창 또는 수축으로 인한 이미지의 불규칙성을 방지한다.

[이건오 기자 (fa@infothe.com)]

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