목요일, 9월 26, 2013

Barn-Door style S-Tracker Test(1)

Barn-Door style S-Tracker Test(1)
 
눈대중으로 극축 정렬하고 찍은 사진입니다. 10분이상 노출 줬는데 모터 진동도 조금 있긴합니다만 잘 추적하는것 같아 만족스럽군요.
 

 
 


아주 가난한 사람을 위한 EHB-1 송수신기 정밀 조정법

* EHB-1은 전자공작 카페(http://cafe.daum.net/elechomebrew)에서 공동제작한 자작 전신 무전기 키트 입니다. 이 글은 제가 EHB-1을 제작하면서 조정법을 작성해 카페에 올렸던 글입니다.
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아주 가난한 사람을 위한 EHB-1 송수신기 정밀 조정법

SDR4를 이용한 EHB-1 송수신기 조정글을 글을 작성하다 아무것도 필요없고 돈한푼 안들이고 정밀 조정할 수 있는 방법이 생각 났습니다. EHB-1의 구성도를 보니 정말 아이디어가 넘치는 구성입니다.

수신 시험 할 무전기도 없고, 주파수 카운터도 없고, 오실로 스코프도 없고, 정말 아무것도 없고 달랑 EHB-1 하나 있는 아주 가난한 자작파도 초정밀 조정이 가능한 방법을 소개 합니다.



송수신기 전체 계통도

EHB-1의 송신과 수신부 각 계통도는 앞서 설명을 올렸으니 참조 하십시요. 이번에는 송수신기 전체 계통도를 보기로 합니다. 송수신시 공유하는 회로는 단지 VFO하나 입니다. 일반적으로 송수신기의 장점으로 공유할 수 있는 회로가 많다고 합니다만 그럴 수록 조정할 곳이 많아져 골치만 아풉니다. 송수신기를 합쳐서 공유할 회로가 많다는 점은 전혀 장점이 아닙니다(적어도 자작하는 경우에는). 앞으로 살펴보겠지만 달랑 VFO하나만 공유해도 조정점이 한두 가지가 아닙니다. 물론 일단 한번 조절해 놓으면 운용시 장점도 많습니다. 완전 분리형 송신기와 수신기(카페 공제품 중 SDR4/CW TX 키트의 경우)는 교신 할 때마다 송신기와 수신기의 주파수 일치시켜 주는 수고를 해야하지만 일체형은 그냥 VFO 만 조절하면 됩니다.

EHB-1은 송수신 공유 회로가 별로 없는데, 송수신 필터도 별도의 회로를 사용합니다. CW 전용 기기라 송신 필터는 간단하게 LC 동조회로만 두었고, 수신 필터는 크리스털을 무려 4개나 동원하여 신경 많이 쓰고 있습니다. 그리고 특이한 점이 있습니다. 송신부와 수신부 안테나가 붙어있습니다. 고출력 무전기에서 이렇게 하면 수신부다 다 타 버리기 때문에 릴레이로 송수신 전환을 합니다만 저전력 무전기 임을 감안해서 과감하게(?) 그냥 연결 했군요. 아무리 저전력이라 해도 큰 신호가 수신부로 전부 들어가는 것을 제한하기 위한 조치로 달아놓은 것이 D1~4라는데 정확히 작동 원리는 잘 모르겠습니다. 그리고 AGC에서 큰신호가 스피커로 그대로 울리는 것을 제한합니다. 만일 AGC가 없으면 송신시 수신부로 들어오는 신호로 만들어지는 사이드-톤 소리 때문에 귀청 떨어질지 모릅니다.

사이드 톤이 나는 원리

송신시 전력의 일부가 바로 수신기 초단으로 들어갑니다. 1차 믹서와 2차 믹서를 거쳐 스피커를 울립니다. 결국 별도의 회로 없이 송신 전파를 곧바로 수신해서 사이드 톤으로 듣게 됩니다. 수신부의 동작 여부를 판단 하려면 송신 키를 눌렀을 때 스피커로 뭔가 소리가 나오면 EHB-1의 모든 수신부 기능은 잘 작동하는 겁니다.


 
송신전파는 나가는데 수신부에서 아무 소리도 안나온다면 가능성은 두가지 입니다. AGC 또는 제2수신 믹서가 작동하지 않는 경우 입니다. 맨 먼저 TC2를 조정해 봅니다. 제2수신 믹서용 발진기가 발진하지 않을 가능성이 있습니다. 사이드-톤 소리가 주체할 수 없을만큼 크거나 너무 작다면 AGC 피드백 관련된 부품들을 확인해 봅니다. 아무리 해도 수신음이 전혀 나오지 않으면 AGC 제어용으로 사용된 듀얼 게이트 FET의 방향이 잘못 땜되었는지 살펴봅니다.

EHB-1은 4Mhz대의 발진기가 두개 있는데 각각 수신용과 송신용 입니다. 얼핏 보기에 동일한 주파수의 발진기가 중복되어 있는 것처럼 보이지만 사실 사이드 톤을 포함한 수신음을 생성을 위한 것으로, 엄밀히 따지면 두 발진기의 주파수는 동일하지 않습니다.

교신 중인 두 무선국이 제로-비트를 맞췄다면 주파수가 일치 해야 합니다. 하지만 수신측의 스피커를 울리는 음향 주파수는 실제 교신 주파수보다 약간(사이드 톤 주파수 만큼) 높아야 합니다. 즉, 이쪽에서 7.000Mhz 로 송신하면 저쪽에서도 같은 주파수로 송신할 것이고 이 전파를 수신해 스피커를 울려야 합니다.

EHB-1에서 7.000Mhz 전파를 송신하기 위한 주파수 변환은 1번 실시합니다. 4.000Mhz - 11.000Mhz = 7.000Mhz. 수신의 경우 두번 주파수 변환 합니다. 1차변환에서 7.000Mhz - 11.000Mhz = 4.000Mhz, 2차 변환에서 송신부에서 사용한 국부 발진기와 동일하게 4.000Mhz를 빼면 0Hz 가 되서 스피커를 울리지 못하게 되겠지요. 그래서 제2 수신 믹서용 발진기는 스피커로 들리도록 사이드-톤 주파수 만큼 차이가 나는 발진기가 사용되어야 합니다. 만일 750Hz 정도의 사이트 톤을 듣고 싶다면 2차 수신 믹서용 발진기의 주파수는 3.99925Mhz 또는 4.00075Mhz 이 되어야 합니다. 결국, 동일한 주파수로 교신이 이뤄지는 경우에 송신과 수신용 국부 발진기의 주파수는 약간 달라야 합니다. 문제는 두개의 발진기를 사이드 톤 주파수 만큼 차이나도록 정밀하게 맞추는 것이 큰 관건입니다. 그것도 계측기도 없이....

EHB-1에는 4개의 조정점이 있는데 모두 LC회로의 트리머 입니다.

TC1 - 수신 입력 초단 공진회로, 7.020Mhz 정도의 주파수가 가장 강하게 수신되도록 조절
TC2 - 제 2 수신 믹서용 국부 발진기. 송신부 국부 발진 주파수(4.000Mhz) +- 750Hz 로 조절
TC3 - 송신부 국부 발진기. 수신부 제2국부 발진기(4.000Mhz) -+ 750Hz 로 조절
TC4 - 송신부 믹서 공진 주파수 필터. 송신 출력이 최대가 되도록 조절

문제는 TC1과 TC4는 일방적으로 출력이 가장 크게 조절하면 되지만 TC2, TC3은 상호 연관이 있습니다. 간단하게, 송신할 때  수신음을 들어보면서 가장 크고 듣기 편한 소리로 맞추면 됩니다. 하지만 뭔가 찝찝한 면이 있지요. 그래서 좀더 정밀하게 맞춰 보는 방법을 찾아보면 방법은 아주 간단 합니다. 스피커에서 나오는 저주파 출력을 스코프로 관찰하고 스펙트럼을 보면서 조정하는 겁니다. 하지만 오실로 스코프도 없고 스펙트럼 스코프도 없다면 PC의 사운드 카드를 이용해 봅시다.

PC의 사운드 카드의 라인-인 입력을 마치 저주파 오실로 스코프/스펙트럼 스코프 처럼 운용할 수 있게 해주는 소프트웨어가 있습니다. 무료 소프트웨어는 아닙니다만 유용하다고 생각되면 비용을 지불해 주시면 감사한 그런 소프트웨어 입니다.

http://www.zeitnitz.de/Christian/scope_en

준비사항

1. EHB-1의 출력에 더미-로드를 연결합니다.
2. EHB-1의 스피커 출력을 PC의 사운드 카드 입력에 연결합니다.
3. EHB-1의 볼륨은 중간 정도에 둡니다.

준비가 됐으면 EHB-1의 전원을 넣고 키를 눌러 송신해 봅니다. 만일 스코프에 이렇게 나타난다면 수신부 국부 발진기가 발진하지 않는 겁니다. 사실 송신은 되는데 이렇게 스피커 출력이 아무것도 안나오게 하기도 쉽지 않습니다.



제2 수신 국부 발진기용 TC2를 조절해 봅시다. 스피커로 뭐든 나올 겁니다. 



이번에는 송신 믹서 동조 필터의 TC4를 조절하여 조금이라도 진폭이 커지게 합니다. TC4가 완전히 틀어지면 송신이 전혀 나가지 않을 수도 있습니다. 이어서 수신부 초단 동조 TC1도 조절해 보는데 그리 큰 변화는 없습니다. 천천히 봐가며 가급적 최대 신호가 나오도록 TC4를 조절합니다.



이제 서로 상호연관관계가 있는 수신 국부 발진기 TC2와 송신 국부 발진기 TC3를 조절할 차례입니다. 주파수 조절이 중요한 요소이므로 스펙트럼을 봐가며 조절하겠습니다.

TC2를 돌려 발진 음의 주파수가 최대가 되도록 조절합니다. 이어서 TC3도 조절하여 주파수가 가장 높도록 합니다. TC2와 TC3를 모두 조절하여 발진 주파수가 가장 높게 올리면 약 2.5Khz 까지 올라 갑니다.



이번에는 수신 국부 발진기용 TC2를 돌려 발진이 최저점이 되도록 조절하고 최저 주파수를 기억합니다. 약  1.2Khz 쯤 됩니다.



다시 TC2를 돌려 사이드 톤으로 듣고자 하는 주파수 만큼 발진 주파수를 올립니다. TC2의 최처가 1.2Khz였고, 750Hz로 사이드 톤을 듣고 싶다면 조절할 주파수 위치는 1.950Khz 정도 됩니다.



수신부 국부 잘진 주파수 조절은 끝났습니다. 이제 TC3를 조절하여 발진 음 주파수가 실제 수신할 사이드 톤 주파수 점으로 이동 시킵니다.




이로써 모든 조절이 끝났습니다. 다시 송신 파형을 보면 한층 송수신 파형이 깨끗해지고 강해진 것을 발견하실 겁니다. 사이드 톤 주파수도 780Hz 정도로 아주 듣기 좋습니다.

 

맨처음 대략 맞췄던 것과 비교해 보면 조절된 파형은 아주 훌륭합니다. 이제 TC3와 TC1을 아주 천천히 세밀하게 조절하여 파형 진폭이 가장 크고 깔끔하게 만듭니다. 큰차이는 보지 못하겠지만 조금이라도 세밀하게 조절할 수 있을 겁니다.

이상입니다.

EHB-1은 누구나 쉽게 만들 수 있는 QRP CW 용 송수신기 자작 키트 입니다. 필요한 도구는 단지 납땜 인두 뿐입니다. EHB-1은  대한민국 전자공작 카페에서 제공 합니다.

http://cafe.daum.net/elechomebrew

EHB-1 QRP 자작 리그로 온-에어에서 뵙길 기대 하겠습니다.

S-Tracker/Barn-Door Style Motorized Portable EQ Mount

S-Tracker/Barn-Door Style Motorized Portable EQ Mount

별 사진을 찍기 위한 소형 전동 적도의 입니다. Tracking Platform for Astrophotography 을 본 따 창고문짝 형식(Barn-Door Style)으로 만들었습니다. 처음에는 기어달린 스테핑 모터를 사용하려고 했으나 만들어 실험헤 보니 문제가 있더군요.

42mm 크기 스텦 모터 회전축에 장착된 기어축에 볼-헤드를 달았더니 카메라와 렌즈무게를 견디지 못합니다. 기어 축에 직접 고정된 카메라 헤드가 지렛대 처럼 모터에 힘을 가하므로 스텝 모터가 탈조하는 군요. 그렇다고 힘이 센 모터를 구하려니 가격도 만만치 않고 꽤 무겁습니다. 그리고 그만한 기어 박스도 파는 것이 없더군요.



창고 문짝형으로 만들면 광학장비의 하중이 회전축이 아닌 문짝에 주로 미치므로 큰 장비도 무리없이 장착 가능합니다. 중형 20x80짜리 쌍안경을 얹어 놓아도 끄덕 없더군요. 모터는 3000:1 기어달린 DC 모터를 사용 했습니다. 문짝은 아크릴을 재단해서 만들었구요. 문짝 벌리는 나사는 M6입니다. 나사산 간격이 1mm 입니다. 경첩과 나사까지 거리는 230mm 정도 됩니다. 1분에 1바퀴 돌리면 대략 지구 자전속도와 비슷하게 설계했습니다. 물론 속도 조절 가능 하지요.

설계 계산식을 보시죠.



지구 자전 각속도: 360도/(24*60분) = 0.25도/분

정확한 지구 자전속도는 23시간9....초라고 합니다만 대략 계산해 봅니다. 어짜피 정밀 기기기도 아니고 유효 추적 시간도 길게 잡지 않기 때문입니다.

sin(0.25도) = 0.004363

사실 문짝이 벌어지는 기하도형이 직각 삼각형이 아니므로 정확한 계산은 아니지만 삼각함수를 동원해 회전 반경을 구해봅니다. sin() 은 빗변 분의 높이인데, 사용한 M6 나사의 표준을 찾아보면 나사산 간격이 1mm 이군요.

1/R = 0.004363

R을 구하면 229.2 mm 가량이 됩니다. 앞서 설명 했다시피 이 계산은 오차를 포함합니다. 더구나 DC 모터를 사용하기 때문에 속도조절도 아주 정확하지 않군요. 장착한 카메라와 렌즈의 무게도 고려해야 하구요. 어쨌든 속도를 변경해야 하는 원인은 여러군데 존재합니다. 그래서 제아무리 정확한 속도제어가 가능한 스테핑 모터나 엔코더 장착 모터를 사용한다해도 상황에 따라 조절이 불가피하게 되죠. 가격도 아주 비싸구요. 그래서 그냥 기어달린 DC 모터를 사용하고 속도 표시 장치를 해두기로 했습니다. 기어달린 DC 모터는 아주 쌉니다. 가난한 취미가에겐 장비가격이 이 취미를 지속할 수 있을지 없을지 결정하는 아주 중요한 요소죠. 만들수 있는 것은 손수 만들어 쓰는 겁니다. 이것도 취미를 풍요롭게 즐기는 한 요소겠지요.

AVR 마이크로 프로세서(ATmega8)로 PWM 방식 DC 모터 속도 컨트롤러를 만들어 달아놨기 때문에 속도는 언재든 조절 가능합니다.  속도 표시를 위해 7-시그먼트 숫자판을 달았놨으므로 맞는 속도 값을 기록해 뒀다가 쉽게 재설정 할 수 있습니다. 이 정도 재주 부리기는 전자쟁이인 제게 아주 쉽습니다.


 
 
제가 가지고 있는 카메라는 NEX-5 입니다. 기본으로 끼워준 렌즈는 55mm 일겁니다. 마침 예전에 필름 카메라에 쓰던 니콘 105mm 줌 렌즈가 있어서 어댑터를 끼우고 장착 했습니다. 별사진 찍을 때는 노출과 조리개를 수동 조작하는 경우가 많으니 자동 렌즈일 필요는 없더군요. 실제로 찍어보니 100mm 줌 가지고는 좀 아쉽긴 하더군요. 하지만 별자리 공부하는데 부족함이 없네요. 아직 초보이라 그런가 봅니다.


만든 전동 적도의를 가지고 사진을 찍어 봤습니다. 아래 사진 왼쪽은 적도의 작동하지 않은 겁니다. 100초정도 노출을 줬는데 별이 이정도 흐르네요. 오른쪽은 만든 전동 적도의를 가동하여 찍은 겁니다. 흐르는 각도가 다르죠. 좌우 흐름이 좁아졌군요. 추적했기 때문이죠. 위아래로 흐른 것은 극축정렬이 제대로 않된 겁니다. 어쨌든 잘 작동 해주니 좋군요. 차차 사용해가며 맞는 속도 값도 찾고 극축 정렬용 파인더도 하나 달아야 겠습니다. 그리고 또다른 문제가 있군요. 별상을 확대해보면 DC 모터와 기어의 진동 영향이 있습니다. 가격이 오륙십만원에서 백만원까지 하는 상용 제품들은 이런 진동 영향은 없겠지요?


 
값비싼 상용 전동 적도의는 튼튼하고 안정된 기구를 사용하니 그만한 값어치를 하는 것이겠지요. 초보 취미가에겐 자작한 소형 전동 적도의가 자랑스럽고 만족합니다.
 
오늘 청명한 가을 하늘입니다. 오늘 밤이 기대됩니다.
  

수요일, 9월 25, 2013

Introduction to Astronomical Sketch(Korean Sub-title)

Jeremy Perez
"Introduction to Astronomical Sketch" at Youtube

이분은 Astronomical Sketching: Step-by-Step Introduction" 책의 공동 저자입니다. 홈 페이지는 Belt of Venus http://www.perezmedia.net/beltofvenus/ 천체 스케치 관련 자료들이 많이 있군요. 워낙 쉽게 설명하고 있어서 한번 따라해 볼 요량으로 한글 자막을 달아 봤습니다. (페레즈씨에게 메일을 보내 한글 자막본을 문의 하였으나 아직 답이 없어서 유튜브에는 못올리고 있습니다.)

한글 자막본 입니다.
"천체 스케치 입문"

Astronomy Logs and Sketch Primer (Korean Translation)

Astronomy Logs and Sketch Primer
Jeffrey Fink
http://www.neodinian.com/temp/AstronomyLogs.ppt

인터넷을 검색하다 발견한 발표용 문서 입니다. 내용이 재미있어서 한글판을 만들어 봤습니다. 천문관측 초보의 번역이니 좀 거칠더라도 너그러히 이해해 주세요.

"천문관측기록과 스케치의 기초"

한글번역본 제작을 허락해 주신 원저작자인 제프리 핑크씨에게 감사합니다.

월요일, 9월 16, 2013

가을을 맞이하는 새벽 별들...

가을을 맞이하는 새벽 별들...

벌써 추석을 사흘 앞두고 있네요. 휴일전에 유럽으로 나갈 것들 준비한다고(그래봐야 얼마 안됩니다만....) 주말 연속 출근했습니다. 일하러 나오는 날이면 날씨가 아주 좋다는 것도 무슨 우연의 법칙에 속할까요?

출근한 일요일 저녁 퇴근하고 하늘을 보니 별이 많이 떳네요. 지난 몇주간 계속 서울 하늘이 흐려서 별볼일이 없었는데 별이 반짝입니다. 아직 여름  별자리가 천정에 떠있군요. 추석을 앞둔 달이 조만간 보름달이 되려고 준비하고 있네요. 여름 대삼각형을 잠시 구경하다 일찌감치 잠들었는데 새벽에 깼습니다. 보통 아침까지 잘 깨지 않는데 오늘은 좀 의외로 일찍 깼습니다. 아마 별이 반짝인 탓일 겁니다. 제법 관측 좀 하는 듯한 기셉니다만 아직 별자리 구분도 못하는 초보죠.ㅎㅎㅎ 별보기 전에는 무전기 켜고 DX 껀수 없나 주파수 뒤적였을 텐데 요즘은 쌍안경들고 마당으로 나섭니다. 서울이지만 마당에 나서면 제법 별이 보이거든요.

오늘은 플레이아데스 성단을 봤습니다. 위치는 TAURUS(황소),AURIGA(목동),PERSEUS(페르세우스) 자리근처에 있습니다. 제법 별자리 아는체를 해봅니다만 저도 이 세개의 별자리가 모여있다는 것 오늘 처음 알았습니다. 아래 그림은 별자리 소프트웨어 스텔라리움(Stellarium)에서 찾아본 것과 새벽에 직접 찍은 것을 비교해 본 겁니다. 천문 관측도 초보입니다만 촬영은 더할 나위 없는 초보입니다. 하늘 본 것을 그대로 찍어서 천문 소프트웨어와 비교해봅니다. 그래야 제대로 본것인지 알 수 있겠더군요. 작품 사진 찍으려는게 아니고 그냥 제대로 본 것인지 별자리 공부하는 재미로 찍습니다. 제가 찍은 사진중 가운데로 지나는 줄은 저의 아마추어 무선국(HAM)의 다이폴 안테나 입니다. 마당 한가운데를 가로질러 쳐있어서 하늘사진 찍을 때마다 등장합니다.




제세히 보겠다고 줌-렌즈를 사용하고 감도를 높였더니 이 모양으로 나왔네요. 제 카메라는 NEX-5 입니다. 수동 찍기도 가능하고 어댑터를 끼우면 타사 렌즈도 가능합니다. 마침 구형 니콘 줌렌즈가 있어서 끼우고 찍었네요. ISO16000으로 10초 찍었는데 이 모양입니다만 플레이아데스 성단이 그럭저럭 보입니다. 보정이고 뭐고 없이 별 상이 나왔으면 된겁니다. 쌍안경으로 봤는데 멋지더군요.




맨 오른쪽 그림은 천문 소프트웨어, 가운데는 직접찍은 사진 입니다(원본보기로 봐야 제대로 보일 겁니다). 망원경으로 보면 가장 오른쪽 처럼 보인다고 합니다만 제가 가진 쌍안경으로는 저렇게 보이진 않더라도 보일건 다 보입디다. ㅎㅎㅎ 다음에는 사진만 찍을게 아니라 스케치도 해봐야겠습니다. 그럴려고 요즘 그림 그리기 연습 중이고 천체 스케치 책도 열심히 읽고 있습니다. 천체망원경도 하나 구입하려는데 뭘로 할지 결정을 못하고 있네요. 초보에겐 쌍안경으로도 멋진 하늘을 보는데 그리 불편하진 않군요. 망원경으로 보는 멋진 모습은 당분간 아껴둬도 좋을 것같아 망원경 구입을 서두르지 않고 있긴 합니다.




동남쪽하늘에 작은 사냥개(CANIS MINOR)가 떠오르고 있어서 찍었네요. 사실은 새벽에 밝은 별이 떠오르면 무조건 금성이라고 생각 했는데 아니더군요. ㅎㅎㅎ 별자리표 보니 그게 금성이 아니고 사냥개 자리랍니다. 사진 보기가 좀 흉해보이지만 그래도 별상이 보이고 별자리표와 맞춰 보는데 충분하면 된겁니다. ㅎㅎㅎ


 


 

이번에는 동쪽 하늘에 무지 밝은 별이 있어 찾아보니 목성이라는 군요. 역시 아무 때나 금성은 아닌 겁니다. 더블어 쌍동이 자리 별 두개도 찾았습니다.  Castor(카스토)와 Pollux(폴룩스) 입니다. 목성을 저의 20x80짜리 쌍안경으로 보면 4개의 위성이 작게 보입니다. 혹시 카메라로 찍으면 어떨까 싶어 해봤는데 턱도 없네요. ㅠㅠ 사진 찍기 실력이 무리일까요? 아니면 망원렌즈가 필요할까요? 이러다 장비병 들면 큰일인데 은근히 걱정됩니다. 쌍안경으로 목성 띠를 볼 거라는 생각은 안합니다만 그나마 위성이 보이니 언감생심입니다. 위성모습을 스케치로 기록해 둬야 겠다는 생각을 해봅니다. 그리고 목성이 20Mhz 가량의 단파대 전파 발생원이라는데 마침 전파천문관측에도 도전해봐야 겠습니다. 참고로 목성 전파 관측 정보 사이트, http://radiojove.gsfc.nasa.gov/



이제 목성도 보이니 겨울을 대표 별자리 오리온이 생각납니다. 가을 맞이 새벽에 남쪽에서 떠오르더군요. 얼른 찍어봤습니다. 워낙 유명해서 별 감흥이 없죠? 사선으로 나란히 있는 별 세개가 오리온의 허리띠, 그아래로 희어멀건 것이 보이는데 이게 유명한 오리온 대성운이라지요?



역시 무리를 해서 줌으로 당기고 감도를 높였더니 요모양입니다. 뭐 그래도 성운 같긴하네요.


 
 어찌 좀 잘 찍어보겠다고 노출 시간을 겨우 30초쯤 줬는데 별이 흐르는 군요. 천체 트래커 만든것을 조만간 시험해봐야 겠습니다.

 
 
NEX-5에 니콘 망원렌즈/F3.5/ISO1600/5초로 찍은 사진을 밝기 낮추고 콘트라스트 조금 높여 놓으니 오리온 대성운이 보입니다. 발로 찍은 제 사진이나 전문 DSLR 사진이나 비슷하네요... ^^;
 
 
 

새벽 세시쯤 깨서 두어시간 별보다 출근 했는데 아직 졸립진 않고 괜찮습니다. 뭐...  내일부터 연휴 시작이니 좀 참았다가 퇴근하죠. 내일도 새벽 하늘이 맑았으면 좋겠습니다.

일요일, 9월 08, 2013

S-Tracker: 천체 사진 촬영용 전동 적도의

S-Tracker: 천체 사진 촬영용 전동 적도의

카메라로 천체사진을 찍으면 이런 모양이 됩니다. 소위 Star Trail 사진이라는 것이죠. 지구가 회전하기 때문에 하늘의 별을 긴 시간 노출을 주고 찍게되면 이런 사진이 나옵니다.


http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcShxYw1uuuK0gxzthLt_TA5yAimFY2x4E40XlaXkMvxLvdwc-fo

Star Trail 사진도 멋지긴 합니다만 먼 우주의 사진을 찍고 싶을 때 흐린 빛을 모으기 위해서 길게 노출을 주게 됩니다. 이런 모습의 사진을 찍고 싶은 거죠.


 지구가 돌아도 카메라가 보는 하늘은 고정되어 있여야 장 노출에도 별이 흐르지 않는 사진을 얻을 수 있습니다. 그래서 카메라를 천체망원경 장비인 전동 적도의(motorizied equatorial mount)에 올려 놓습니다만 가격도 비싸고 카메라와 함께 가지고 다니기에는 덩치도 크죠.
 
 
전동 적도의에 장착된 천체 망원경의 등에 업혀 카메라를 올려 놓고 사진을 직는 것을 피기백 사진찍기라고 하는군요.
 



그래서 사람들은 휴대용으로 삼각대에 올려놓을 수 있는 소형 적도의를 고안해 냈습니다. 간단하죠. 어쨌든 극축에 맞춰서 지구와 반대방향으로 하루에 한바퀴 도는 장치를 만들면 되는 겁니다.

창고 문짝 추적기(Barn Door Tracker) 입니다. 문짝 처럼 합판 두개를 돌쩌귀로 묶고 나사를 돌려 벌어지게 한겁니다.

http://www.astropix.com/BGDA/SAMPLE2/SAMPLE2.HTM
http://en.wikipedia.org/wiki/Barn_door_tracker

이해 되시죠? 이것을 시간봐가며 돌리려니 여간 귀찮지 않군요, 그래서 모터를 달아서 돌립니다.


http://www.garyseronik.com/?q=node/52

어쨌든 중요한 것은 지구와 동일한 속도로 카메라 앵글을 돌리는 장치입니다. 스테핑 모터를 마이크로프로세서로 구동하여 아주 정확하게 도는 속도를 맞출 수 있습니다.

 

디지털 카메라가 널리보급되면서 천체 사진 찍는 장치의 요구가 굉장히 높은가 봅니다. 이런 장치를 사람들이 얼마나 원하는지 유 튜브에서 barn door tracker 라고 겁색하면 많은 동영상을 볼 수 있습니다. 당연히 제품으로 나온 것도 있군요.

MusicBox EQ
http://www2u.biglobe.ne.jp/~sky-bird/orugo-ru-p-munt.htm
전동은 아니고 태엽시계 처럼 태엽을 감아 카메라 마운트를 회전 시킵니다. 오르골 기어뭉치를 이용했다고 합니다. 실제로 작동할 때 음악이 나온다네요.

Vixen Polarie
http://www.vixenoptics.com/mounts/polarie.html
전동으로 구동되는 장치입니다.

IOptron SkyTracker
http://www.ioptron.com/index.cfm?select=productdetails&phid=3c06c040-f212-4fc5-ae77-25aab4b248bb
역시 전동으로 구동되는 장치입니다. 최근 상당히 인기를 끌고 있군요.

AstroTrac
http://www.astrotrac.com/
역시 전동으로 구동되는데 웜기어를 쓰는 대신 Barn Door Tracker 처럼 나사를 돌려 움직입니다.

Toast-Pro
http://www.toast-pro.com/

Sightron NANO.Tracker
http://astrofocus.co.kr/front/php/product.php?product_no=1103&main_cate_no=124&display_group=1


우리나라의 "천문노트 http://www.astronote.org "에서도 이런 장치를 만드신 분이 계시는 군요.

오픈소스 천체 추적기
http://astronote.org/bbs/board.php?bo_table=handmade&wr_id=100875
http://astronote.org/bbs/board.php?bo_table=handmade&wr_id=100885
 


어렵지 않게 만들 수 있을 것 같아서 한번 만들어 봤습니다. 달려있는 카메라는 NEX-5 입니다. 이 카메라가 비록 똑딱이 같이 생겼지만 천체 촬영용으로 쓸만하다는 군요. 렌즈교환식이고 수동 노출과 셔터 속도가 가능하고 소니 이외의 렌즈를 사용할 수 있습니다. 사진의 렌즈는 예전에 필름 카메라에 사용하던 니콘 망원렌즈입니다.
 

하늘이 맑은날 한번 시험해보고 자세한 사항을 올려보겠습니다.