KRISS(한국표준과학연구원, 원장 김명수) 길이센터 김종안 박사팀이 군사 전략물자로 분류돼 수출입이 엄격히 제한되고 있는 초고정밀 각도 표준기 개발에 성공했다.

각도센서는 미사일이나 레이더와 같은 군사시설의 성능을 결정하는 데 핵심 요소로 분해능이 1초보다 작은 고성능 각도측정기의 경우 제품의 수출입뿐만 아니라 기술 공개도 엄격히 통제되고 있다.

레이더에 부착된 각도 측정기의 정확도가 1초 정도인 각도 측정기를 부착하면 최선의 조건일 때 1,000 km 밖에 있는 5m 크기의 물체를 구분할 수 있고 그 크기 또한 파악이 가능하다.

따라서 각도 측정기의 성능이 좋을 수록 날아오는 작은 미사일을 정확하게 확인할 수 있다.

연구팀은 0.005초 이하의 분해능(1초는 1/3600도)을 가진 회전스테이지에 부착된 정밀 눈금판의 회전각을 광센서로 읽어 제어할 수 있는 각도 표준기를 제작했다. 12개의 센서에서 읽은 신호에 자가 교정법을 적용하면 신호의 오차를 분리할 수 있어 오차가 제거된 회전 각도를 알 수 있다.

개발한 각도 표준기는 현재 상업적으로 구입할 수 있는 가장 좋은 각도 센서 보다 10배 이상 정확한 각도를 측정할 수 있다.

회전각 센서 모듈의 세계 시장규모는 2011년 기준 약 1.3조원(12억달러) 규모로 연평균 성장률은 서비스 로봇 부분이 연 20% 이상, 산업용 로봇 11%, 자동화 부분이 연 11.5%, 국방부분이 8.1%로 추정돼 2015년에는 약 2조원 규모가 될 것으로 예상된다.

특히 정밀한 고속 작업을 통해 생산성 향상을 도모할 수 있는 제조, 조립 등 산업용 로봇 분야는 회전각 센서 모듈을 더욱 고성능화 하고 있는 추세여서 관련 분야가 더욱 고부가가치 산업으로 부각될 전망이다.

김종안 박사는 “정밀한 각도 표준을 확보했기 때문에 이를 바탕으로 고정밀의 각도 눈금 원판의 제작이 가능하며, 산업체가 이 정밀한 원판을 사용해 센서를 제작하면 수입이 불가능 했던 고성능 센서를 국산화할 수 있다”며 “앞으로 국방과 기계산업분야의 발전 및 경쟁력 향상에 크게 기여할 것”이라고 말했다.