다. 그만 적도의를 하나 새로 들이고 말았습니다 ― 호빔천문대의 Crux 170HD(1차 로트분)입니다.
하모닉드라이브를 쓴 국산 상용 포터블 적도의가 나올 것이라는 사실, 이미 알만한 분들은 다 알고 계셨을 겁니다. 레인보우아스트로에서 RST-150H를 벌써 2년(맞나요?) 넘게 담금질하고 계셨죠. 호빔천문대에서 개발 중이던 프로토타입(당시는 80HD)도 여기저기 모임에 몇 번 등장하고, 개발자 황인준 선생님(ngc7129 님)이 멀리 칠레 아타카마 사막에서 테스트로 찍으신 사진도 게시판에 꾸준히 올라왔죠. 그때마다 '오오오~ 이거 물건 나오겠다'며 침을 삼켰습니다. 하모닉드라이브를 적도의에?? 하모닉드라이브 감속기(파동기어 감속기)는 제어에 대해 공부해보신 분이라면 그 장단점을 많이 들으셨을 겁니다. 좋은 감속기가 갖춰야 할 요소로서 보통 無백래시, 高감속비, 逆구동성, 내구성, 컴팩트함 등이 꼽힙니다. 파동기어 감속기는 이 가운데 백래시가 없으면서도(!) 비교적 감속비 높고 토크가 크다는 점에서 매우 탁월한 감속기로 손꼽히고 있습니다. 이 때문에 산업용 로봇에는 파동기어가 대단히 많이 쓰입니다. 당장 아시모, 휴보 같은 휴머노이드 로봇의 관절에는 어김없이 하모닉드라이브가 들어가 있습니다. 그럼에도 저는 몇 년 전까지 이걸 적도의에 이용한다는 아이디어를 차마 떠올리지 못했었습니다. 사실 파동기어의 일반적인 특성은 오토가이더 보정이 기본인 현대 적도의에 안성맞춤입니다. 전통적인 웜기어를 쓰는 여느 적도의가 안고 있는 백래시 문제, 낮은 토크 등에 시달릴 일이 없습니다. 파동기어의 단점으로 마찰력과 관성모멘트가 커서 逆구동성이 떨어진다는 점이 있습니다만, 저속으로 거의 한 방향으로 밀어주는 적도의에서는 문제가 되지 않습니다. 구조상 주기오차도 있습니다만, 대신 매우 일정해서 간단히 보정이 가능합니다. 문제는 오직 하나, 엄청난 가격입니다 ― 일본 HDS 파동기어 감속기 신품 단가는 쉽게 생각해서 중국산 소형적도의 하나 값인데, 이런게 2개가 들어가야 하죠. 일반 동호인에게는 만만치 않은 부담입니다. 해외 적도의 관련 기술문서들을 봐도, 파동기어 감속기가 좋긴 하지만 단가가 너무 올라가서 아마추어용으로는 현실적이지 못하다…는 내용이 있을 정도입니다. 그러다가 2009년? 2010년? 그쯤에 S&T인가 ATT인가 어느 해외잡지에서 미국 크로노스마운트의 HD20을 보고 나서 적도의에도 파동기어 감속기를 쓰려는 시도가 있다는걸 알게 되었습니다. 그러나 역시 예상대로 가격은 넘사벽이더군요 ― 탑재중량 60㎏이긴 하지만 가격은 14,000달러. 여력이 되는 미국시장에서도 하모닉드라이브 적도의는 좀체로 팔리지 않아, 원래 체급별로 4개 정도 모델이 있었는데 탑재중량 110㎏급인 HD32만 남기고 라인업을 정리한 걸로 알고 있습니다. 이로 인해 '역시 파동기어 감속기 적도의는 아마추어용 물건이 아니군…'이라는 편견만 확인한 채 잠시 잊어버렸습니다. 그런데 한국에서 조용한 부활?! 한국에서도 파동기어 감속기에 주목하시던 분들은 여럿 계셨던 것으로 알고 있습니다. 한잔 걸치면서 이런저런 이야기 하다 '하모닉드라이브라고 끝내주는게 있는데…'라고 누군가 운을 떼면, '그 비싼걸 어떻게 써요…'라는 식으로 끝을 맺고는 했던 것 같습니다. 휴보를 개발하신 KAIST 오준호 교수님도 언젠가 로봇에 쓰는 하모닉드라이브를 적도의에 써보면 좋겠다는 말씀을 하셨던 걸로 기억합니다. 그러던 차에, 2014년쯤 최승용 선생님(한줄서기 님)이 자작 하모닉드라이브 적도의를 진짜로(!) 만드셨다는 이야기를 들었습니다. 스타파티에서 실물을 보신 분들도 많을 겁니다. 다른 전례가 있는지는 모르겠으나, 제가 직접 실물을 본 국내 자작 하모닉드라이브 적도의는 이게 처음이었습니다. 육중한 반사경통을 물고서도 무게추 없이 척척 돌아가는 적도의… 정말 입이 떡 벌어지는 물건이었습니다. 그럼에도 여기 쏟아부으신 정성과 예산을 따져보니 이게 실험적 작품 이상으로 보급될 가능성이 있을까 하는 의구심은 여전히 남았습니다. 하지만 이런 선구적인 시도들이 헛되지 않았는지, 몇 년 지나지 않아 국산 포터블 하모닉드라이브 적도의가 두 종류나 개발에 들어갔다는 소식이 이어져서 무척이나 반가웠습니다. 특히나 이들 제품의 개발 지향점이 너무 마음에 들었습니다. 기존 상용제품/자작품은 대개 천문대/고정관측지용의 중대형급 이상 적도의였습니다. 그런데 이 제품들은 본체 무게는 해외원정 등 장거리 여행에 안성맞춤인 5㎏ 이내(!), 탑재중량은 웬만한 중형 적도의(EM-200/EQ6/iEQ45 등)에 못지 않은 15㎏(!!)급입니다. 이거야 말로 그간 변변한 관측소 없이 무거운 적도의 싣고 국내 깊은 산골과 외국 황야를 헤매던 분들이 바라마지 않던 꿈의 스펙이 아니겠습니까. 저야 멀찍이서 이 제품들이 가시화되는 소식을 드문드문 보고 듣는 정도였습니다만, 이렇게 두 제품 모두 그 동안 꿈꿔오던 원정용 포터블 적도의의 이상에 들어맞아가니 애가 달더군요. 거기에 일본의 지인으로부터 작년(2016년) 10월 오나데야마(大撫山) 니시하리마(西はりま) 천문대에서 열린 호시조라(星空)연구회 행사에 두 제품이 모두 소개되었는데, 일본 천문인들도 대호평했다는 소식을 전해들었습니다. 이후 언젠가 둘 중 하나는 꼭 장만해야겠다는 생각을 굳혔습니다.
호시조라 연구회에 선보인 하모닉드라이브 적도의 [출처: K-ASTEC BLOG] 벼락치기 고민, 그리고 선택은… 그런데 그 날이 예상보다 아주 빨리(!), 갑작스럽게(!!) 찾아오고 말았습니다. 저는 두 제품 다 올해(2017년) 중반 이후에나 출시되겠거니 생각하고 천천히 총알을 모을 심산이었습니다. 헌데 다들 보셨겠지만 벌써 모 회원님께서 연초에 RST-150H를 장만하셔서 인증샷을 나와 내장비 게시판에 올려 주셨습니다. 뒤이어 1월 중순경에는 모 님으로부터 호빔 Crux 170HD 출시가 임박했다는 소식을 연달아 전해 들었습니다. 이렇게 되니 뽐뿌질을 더 참기 어려워져 아주 진지하게 두 제품을 놓고 고민에 들어갔습니다. (이하 내용은 제가 출시 이전의 한정된 정보로 고민하던 이야기라 실제 제품과는 다른 점이 있을 수 있습니다. 그냥 참고만 하시기 바라고, 혹시 잘못된 내용이 있더라도 개발자 분들은 너그러이 양해 바랍니다.)
RST-150H [출처: K-ASTEC BLOG] 다들 아시다시피 RST-150H는 우수한 연구진을 자랑하는 로보틱스 전문기업 레인보우에서 개발한 물건입니다. 그래서 제어 시스템도 자체 개발품이고, 모두 싹 본체 안으로 들어가서 매우 깔끔합니다. 본체 무게도 RST-150H이 조금 더 가벼울 겁니다. 그에 반해 170HD는 감속기와 스테핑모터만 본체 안에 들어있고, 제어 시스템은 독일 복스되르퍼 엘렉트로닉(Boxdörfer Elektronik)의 MTS-3SDI+LCD 외장 콘트롤러를 쓰고 있습니다. 이 콘트롤러는 독일산이지만 희한하게 유럽에서는 거의 안 쓰고 일본 K-ASTEC에서 주로 쓰는 물건입니다. (주인장 지구어트에게 물어보니 유럽시장에서는 말 못할 일(?)이 있어 안 판다고 하더군요.) 170HD가 애초에 일본 쪽의 요청으로 개발된 제품인데다 호빔 황 선생님과 K-ASTEC 가와노 씨의 긴밀한 관계로 자연스럽게 채용된 것으로 여겨집니다. 적도의 내부에 별다른 제어회로가 없다보니 콘트롤러에서 본체로 인입되는 선도 직렬통신선이 아니라 적경, 적위축 각각 스테핑모터를 구동하는 배선 그대로입니다.
Boxdörfer Elektronik MTS-3 SDI+LCD [사진 출처: K-ASTEC BLOG]
이로 인해 두 제품의 장단점이 다소 갈립니다. 추측이 더해진 순전히 개인적인 견해입니다만, 하나의 집약된 적도의 시스템으로서는 RST-150H가 좀 더 돋보입니다. 사진들에서 보시다시피 RST-150H는 제어회로들이 적도의 안에 내장되어 있고, RST-400에 선보이고 검증된 좋은 기능, 노하우가 두루 쓰였을 겁니다. 제어시스템 개발까지 다 (정병준 과장님을 비롯한) 우리 한국 기술진이 하시는 점도 플러스 요소입니다. 휴보 콘트롤러와는 일반 UTP 케이블, PC와는 USB-A 케이블로 연결되어 선도 쉽게 구할 수 있는 것들입니다.
Crux 170HD [사진 출처: 호빔천문대]
Crux 170HD는 위에 설명했다시피 적도의 본체 내부가 간단해서 늘씬하게 잘 빠져 보입니다. 하드 아노다이징이 된 겉면도 대단히 인상적입니다. 하지만 외장 콘트롤러에 의존하므로 전원선, 양축 모터연결선, 가이드케이블, PC연결선 등을 다 꽂으면 적도의 주위로 약간 선이 늘어지기 십상입니다. 선도 15핀 DSUB 단자에서 뽑아내야 해서 커스터마이징하려면 약간의 전기전자 DIY 실력이 필요할 수 있습니다. 복스되르퍼 MTS-3 콘트롤러도 매뉴얼을 꼼꼼히 읽어보면 기능에 아쉬운 부분도 좀 있습니다. 하지만, DIY에 관심 있는 저 같은 사람들에게는 이렇게 제어회로 전체가 분리되어 있다는 점이 장점이기도 합니다. 스테핑모터를 이용한 다른 구동장치를 자작할 때 기계부분만 만들고 이 MTS-3 콘트롤러를 쓱 뽑아 그대로 활용할 수 있기 때문입니다. 아니면 나중에 다른 더 좋은 제어시스템을 직접 설계해서 연결해도 됩니다. 두 제품 모두 극축망원경은 내장되어 있지 않고, 시대의 대세(?)를 따라 폴마스터를 붙일 수 있게 되어 있습니다. RST-150H는 부착 장치가 적도의 옆으로 나오는 구조로 되어있는 것으로 추정되고, Crux 170HD는 적경축 앞에 부착 위치와 나사가 준비되어 있습니다. 둘 다 실사용에는 아무런 문제가 없어 보입니다만, 적도의와 폴마스터와의 일체감 면에서는 Crux 170HD가 조금 더 나아 보입니다.
가격은 솔직히 두 기종 다 만만치 않아 큰 고민이었습니다. 현재 Crux 170HD는 실구매가 기준 다카하시 EM-200 + 다카하시 정품 삼각대 세트만큼이나 비쌉니다. (어제 K-ASTEC에 공개된 일본 판매가는 60만엔으로 잡혔더군요.) 조만간 나올 RST-150H는 RST-400과 별 차이가 없는, 파라마운트 MyT 정도 가격쯤 할 것으로 보입니다. 하지만 파동기어 감속기부터가 워낙 고가의 제품인걸 아는지라 가격에 토를 달 수가 없더군요. 두 기종 다 어떻게 가공되고 어떤 위력인지 알면 합리적인 가격이라고 납득하실 수밖에 없을 겁니다. 결국 다른 자작/개조 장비에도 콘트롤러를 두루 활용할 수 있다는 점, 그리고 본체가 좀 더 호리호리하다는 점, 보다 빨리 입수가 가능하다는 점, 결정적으로 가격이 그나마 조금 더 저렴하다는 점을 두루 감안해 Crux 170HD로 최종 결정을 했습니다. 그리고 고민을 시작한지 거의 한 달여 만에 아산의 호빔천문대를 방문해 제품을 인수해왔습니다. 늦은 시각에 방문했는데도 황 선생님과 박재기(흐르는별) 님께서는 170HD의 상위 모델 320HD 첫 제품을 만드시느라 작업에 여념이 없으시더군요. 실례를 무릅쓰고 잠시 눌러앉아 이런저런 이야기 많이 줏어듣고, 돌아와서는 주말부터 제품 테스트를 진행했습니다. 설치와 구동, 그리고 Wow! 삼각대는 일단 기존에 갖고 있던 베를레바흐 우니(UNI)에 얹었습니다. 원래 이 우니는 EQ6 계열 적도의, T-REX 경위대에 맞는 대좌(M12 볼트)로 구입한 것이었습니다. 어댑터로 해결할까 하다가 노파심에 아예 독일 본사에 연락해 사진용 3/8인치 볼트를 박은 평평한 대좌(DM6 경위대용)로 교체했습니다. 150φ 베이스도 커버할 수 있는 우니에 112φ 짜리 170HD를 얹으니 아주 잘 어울리고 안정감도 탁월합니다. 국내용으로는 다른 삼각대가 필요 없을 것 같습니다. 나중에 해외원정 나갈 때 즈음에는 중국제 카본삼각대를 하나 장만하면 금상첨화일 듯 합니다.
본격적인 위력을 살펴보기 위해 현 주력 사진경통 FSQ-106ED를 한 번 올려봅니다. 최근 경통밴드 위에 QHY의 제어컴퓨터 '아스트로바(AstroBar)'를 붙이면서 무게가 조금 늘은 상태입니다. 하지만 영상에서 보시다시피 경통과 카메라, 제어용컴퓨터 등등 해서 11㎏이 넘는 무게인데도 무게추 하나 없이 가뿐히 구동됩니다! 그도 그럴 것이 170HD 적경축에 쓰인 CSF-17-120 하모닉드라이브는 평균부하토크 허용최대값39N·m, 순간 허용최대값 86N·m에 달합니다. FSQ-106ED+카메라+부속장치가 대략 11㎏, 무게중심이 적경축에서 약 25㎝ 위에 있으므로 정격 범위 이내입니다. 적경축에는 매끄러운 구동을 위해 유성기어 감속기가 내장된 스테핑모터가 들어 있어 FSQ-106ED 촬영 시스템 정도는 무게추를 안 달아도 탈조되지 않고 잘 버팁니다. 다만 적위축은 좀 더 작은 CSF-14-100이 들어 있고, 추가 감속기 없이 모터가 직결되어 있어 오히려 균형을 더 신경써서 맞춰줘야 하더군요. 무게중심 위치에서 앞뒤로 ±10㎝ 정도는 어긋나도 너끈하지만, 그 이상 벗어나면 헛돌게 됩니다. 이거야 평소에 자주 쓰는 셋업으로 경위대에 올려보고 무게중심 위치를 마킹해놓으면 간단히 해결됩니다. 극한환경이나 가벼운 카본삼각 위에서의 테스트는 더 해봐야겠습니다만, 일단 우니 위에서라면 앞뒤 균형만 조금 신경쓰면 어떤 위치에서건 탈조되거나 균형이 무너지는거 없이 매끈하게 동작합니다. 구조적 강점 때문에 바람 부는 필드에 나가도 가냘퍼 보이는 겉모습과 달리 상당히 안정적입니다. 적도의에 부담을 덜 주고 싶으면 옵션품목인 추봉과 2.5㎏ 무게추를 반대편에 설치하면 됩니다. 추봉이 본체처럼 알루미늄봉에 하드 아노다이징이 되어 있어 조금 생소하기는 한데, 어차피 이게 정밀하게 균형을 맞추는 용도가 아니라 부하를 약간 줄여주는 용도니 별 문제 없습니다. 느낌 좋은 첫 인상 아직 필드에 한 번 밖에 안 나가본 상태라 Crux 170HD 성능에 대해 자세하게 이야기할 단계는 되지 않습니다. 생소한 복스되르퍼 MTS-3 기능 숙지하고 최근에 얹은 아스트로바와 연동시키는데 시간이 많이 걸려, 필드 테스트는 다음 월령까지도 계속 해봐야 진가를 느낄 것 같습니다. 성능에 대해서는 이건호 선생님(별친구 님)이 이미 이 적도의를 이용해 말머리성운, 에인절피시성운 사진을 찍어 올리시기도 하고 계속 테스트하는 중이시니 더 잘 설명해주시지 않을까 합니다. 하지만 그렇더라도 지금까지 170HD의 첫 인상은 아주 산뜻합니다. 일단 출사시 짐 무게가 어마어마하게 가벼워져서 너무 좋습니다. 기존 적도의는 이동시 하드케이스에 무게추에 부속품까지 넣으면 35~40㎏이나 되어 은근히 부담이 되었는데, 이제는 그냥 소프트백에 무게추도 없이 5㎏ 남짓한 본체만 담아 다니면 됩니다. 카트도 필요 없이 경통과 카메라는 배낭에 메고, 양손에 적도의+배터리와 삼각대를 들어 한 번에 주차장으로 내려갈 수 있어 훨씬 편해졌습니다. 필드에 나가서의 준비/철수 시간도 대폭 줄었습니다. 결과적으로 이제는 안시/사진장비 모두 간편하게 들고 나갈 수 있게 되어 대만족입니다. 작년에 안시는 허름한 UC돕을 들여서 발걸음이 아주 가벼워졌는데, 그간 사진은 조금 찜찜함이 남았었습니다. 그런데 이제야 말로 안시+사진장비 패키지를 한꺼번에 가볍게 트렁크에 싣고 하룻밤 잘 즐기다 올 수 있는 준비가 된 듯 합니다. 물론 조금 익숙치 않아 불편한 점들도 없지는 않습니다. 본체를 컴팩트하고 미니멀하게 만들다 보니 축 고정을 위한 클러치와 클램프가 따로 없습니다. 따라서 지향위치를 변경할 때는 항상 모터로 회전시켜야만 합니다. 안시관측에 쓸 때는 약간 불편을 느낄 수 있으나, 주 용도가 사진용 가대이고 800배속 도입이 기본이니 금방 익숙해지리라 봅니다. 또한 원칙상으로는 일단 경통을 올려 놨으면 추적을 하고 있지 않을 때도 반드시 전원을 켜놓는게 좋다는 점도 주의해야할 부분입니다. 전원을 끄면 경통이 가하는 토크로 인해 역회전을 할 수 있기 때문입니다. 다만 위에서도 언급했다시피 FSQ-106ED 정도 경통은 전원을 차단해도 적경축이 미끄러지거나 그런 일은 없으니 지나친 걱정은 필요없을 것 같습니다. 무게중심이 높거나 무게가 4~5㎏쯤 더 나가는 10인치 RC ~ 11인치 SCT 정도 올릴 때나 전원을 상시 켜놓거나 무게추를 반대쪽에 달아놔야 할 것 같습니다. 써놓고 보니 아직은 약간 신제품에 대한 기대가 커서 긍정적인 측면 위주의 첫 인상이 된 것 같군요. 장단점을 좀 더 냉정하게 파헤친 보다 자세한 사용기는 앞으로 몇 달 계속 테스트해보면서 띄엄띄엄 올려보도록 하겠습니다. 아무쪼록 올해 출시되는 국산 하모닉드라이브 적도의들 모두 세계적으로도 호평받고 대박나시길 기원합니다!