우주 임무를 위한 두 개의 초저전력 레이저 센서 개발

EU 지원 INPHOMIR 프로젝트의 일환으로 개발된 두 센서는 유럽 우주 임무를 보다 효율적이고 비용 효율적으로 만들 수 있는 잠재력을 가짐

두 개의 초저전력 레이저 센서가 위성 항법 정밀도와 드론 비행 시간을 크게 개선하여 유럽의 해당 분야 기술 주권을 강화할 것으로 기대
위성이 더 정확하게 탐색하고 드론이 시야가 확보되지 않는 지역에서 더 오래 비행할 수 있도록 돕는 두 가지의 새로운 레이저 센서가 출시될 예정
현재 우주 항법 및 자율 시스템에 사용되는 센서는 가시성이 낮을 때 정밀도가 부족하여 궤적 및 위치 파악에 비용이 많이 드는 중대한 오류가 발생하며, 많은 전력을 소모하여 배터리를 소모하고 위성 및 드론의 작동 시간을 제한함
INPHOMIR의 두 개의 초저전력 소형 센서인 광학 자이로스코프와 중적외선 주파수 변조 연속파(FMCW) 광 감지 및 거리 측정(LiDAR) 장치는 위성이 매우 정밀하게 비행하고 드론이 더 멀리 더 오래 비행할 수 있도록 함으로써 우주 항법, 자율 시스템 및 지구 모니터링 분야에서 유럽의 역량을 강화할 수 있음
프로젝트 코디네이터인 이탈리아 GEM elettronica의 수석 과학자 Palaferri는 “더 복잡한 임무를 수행하는 동안 우주를 훨씬 더 깊이 탐사하려는 목표에 있어 정밀하고 안정적이며 효율적인 센서에 대한 필요성이 그 어느 때보다 더 절실하다”라고 최근 보도자료에서 언급
“우리가 개발중인 첨단 감지 기술은 위성 위치 지정의 정확성을 높이고 행성 간 임무에 대한 항법을 개선하며 우주 탐사의 성공을 보장할 것이다.”

광학 자이로스코프는 위성과 드론이 정밀하게 항법하고 진로를 유지하는 데 도움이 되는 매우 스마트한 밸런싱 도구로 레이저 광을 사용하여 회전하는 물체의 속도와 방향을 측정

자이로스코프 내부에 회전하는 광선이 있으므로 장치가 움직이거나 회전하면 회전하는 빛의 경로가 약간 변경되며, 센서는 이러한 변화를 감지하여 정확한 움직임과 방향을 계산함

중적외선 FMCW LiDAR는 레이더 기술과 유사하지만 소리 대신 레이저 광선을 사용하여 3D 환경 지도를 만듦

Palaferri는 센서를 박쥐의 반향정위 시스템에 비유하며 LiDAR는 시간이 지남에 따라 주파수가 변하는 연속적인 레이저 빔을 방출한다고 설명, 이를 통해 움직이는 물체의 경우에도 매우 정확하게 거리를 측정할 수 있음
중적외선은 먼지, 안개 및 일반적으로 정상적인 빛을 차단하는 기타 물질을 광통할 수 있는 능력 때문에 센서에 사용됨
“드론과 자율 주행 자동차의 경우 이 라이더는 악천후나 밤에도 주변을 놀라울 정도로 자세히 볼 수 있도록 도와주어 보다 안전하고 안정적인 운행이 가능하다. 우주 임무에서 이 기술은 위성과 로버가 알려지지 않은 지형을 정밀하게 탐색하고 지도를 만드는 데 도움이 될 수 있다.”

INPHOMIR는 인듐 인화물에 센서를 구축하고 있으며, 이는 많은 컴퓨팅 파워를 광자 집적 회로(PIC)라는 엄지손톱 크기의 칩에 장착할 수 있게 해주는 재료로, 이를 통해 크기, 무게 및 전력 소비가 줄어듦

“PIC 기반 하드웨어 기술에 대한 선구적인 발전은 EU 기업의 공급망 관리(SCM) 프로세스를 혁신할 것을 약속한다. 자체 PIC 공급을 통해 유럽은 더 빠르게 혁신하고 새로운 기술을 창출하여 기술 발전의 최전선에 설 수 있게 될 것이다.”
“INPHOMIR 프로젝트의 성공은 광자 감지 기술에서 중요한 이정표를 세울 것이며, 유럽 산업에 경쟁 우위를 제공하고 EU의 기술적 우수성에 대한 의지를 더 강화할 것이다.”