Military Telescope Mirror Aluminum Re-Coating Prediction Study by Simulation

Re-coating of the mirror is one of the important things to maintain the performance of a telescope. The metal coated on the mirror reflects light, and if the reflectance decreases, then the telescope's performance decreases, so the mirror must be periodically recoated. It is important to predict re-coating cycles for military telescopes and to develop maintenance plans not only for performance, but also for the telescope's availability for missions and the maintenance costs for long-term use. However, most similar telescopes used for astronomy research determine recoating cycles based on experience and operating conditions, and not for prediction of recoating. Therefore, this study predicts the cleaning cycles and re-coating cycles of a military telescope's mirror by using simulation. First, this study analyzed similar cases of domestic and foreign astronomy research institutes and the study also reviewed the need for re-coating and predicting re-coating cycles. Second, this study developed simulation for predicting cleaning and re-coating cycles according to data analysis and modeling. Finally, the study predicts cleaning cycles and re-coating cycles according to varying reflectance reduction (5%, 10%, 15%, 20%) and cleaning conditions (per 3 months, 6 months, 1 year and 2 years). As a result, this study suggests reference criteria to develop the planning for military telescopes and their maintenance.

시뮬레이션을 통한 군용 망원경 미러 알루미늄 코팅 주기 예측 연구

망원경의 성능 유지를 위해서 중요한 것 중 하나가 미러의 재코팅이다. 미러에 코팅된 금속은 빛을 반사시키는 역할을 하며 반사율이 떨어지게 되면 망원경의 성능이 저하되므로 주기적으로 재코팅을 해야 한다. 군 무기체계로 개발되는 망원경은 성능 뿐만 아니라 임무 수행을 위한 무기체계 가용도와 장기간 사용을 위한 운용유지비 관점에서도 미러의 재코팅 주기를 예측하고 정비계획을 수립하는 것이 필요하다. 그러나 대부분 천문 연구용으로 사용되는 유사 망원경들은 예측이 아닌 경험치와 운용 환경에 따라 재코팅 주기를 결정한다. 따라서 본 연구에서는 시뮬레이션을 활용하여 무기체계로 개발되는 망원경 미러의 세척 주기와 재코팅 주기를 예측하였다. 첫째, 국내외 천문연구원들의 유사 사례를 분석 및 코팅의 필요성과 코팅 주기 예측의 필요성을 확인하였다. 둘째, 데이터 분석과 모델링을 통해 미러 세척 빈도와 코팅 주기를 예측하는 시뮬레이션을 설계하였다. 마지막으로 성능을 만족하기 위한 반사율 감소 조건을 5%, 10%, 15%, 20%로 설정하고, 세척 조건 3개월, 6개월, 1년, 2년 단위로 다양화 하여 해당 조건 별 세척 주기 및 재코팅 주기를 예측하였다. 이를 통해 본 연구는 군 무기체계로서 망원경을 개발하며 정비계획을 수립하는 데 참고할 수 있는 기준을 제시하였다.