[© 최광민] EQ 플랫폼

작성

© 최광민 2015-08-23

제목

[© 최광민] EQ 플랫폼

순서

1. 2015년 8월: 돕소니안용 적도의 트래킹 플랫폼 (EQ-platform) 업그레이드
2. 2017년 9월: 레고의 재발견
3. 2021년 2월: 볼트미터를 이용한 트래킹 속도 LED 장치

# 2015년 8월: 돕소니안용 적도의 트래킹 플랫폼 (EQ-platform) 업그레이드

숙련된 돕소니안 망원경 애호가들은 별자리를 보면서 관측대상을 찾아가는 '스타호핑 (star hopping)'과 관측대상의 이동방향을 따라 살짝살짝 망원경을 밀어가면서 대상을 시아 안에 넣어두는 '넛징 (nudging)' 기법으로 관측하는데 큰 불평은 없지만, 그럼에도 불구하고 대개의 경우 대상을 아이피스 중앙에 고정해 놓고 관측에만 몰입할 수 있는 오토트래킹 방법이 훨씬 편하다는데 이이를 제기할 사람은 없다. 특별히 고배율 행성관측이나 한번 놓치면 다시 찾기 쉽지않는 어두운 천체의 경우라면 그 효용도는 더욱 높아진다.

EQ 플랫폼의 원리는 사실은 꽤 간단하다.

© 최광민 Kwangmin Choi

현재 많이 쓰이는 EQ 플랫폼은 남/북측 베어링 형식에 따른 크게 3가지 종류의 디자인인데, (1) circle segment (CS) 방식은 북/남측 베어링을 관측지점 위도만큼 경사를 줘서 설치하는 형식이고, (2) vertical north segment (VNS) 방식은 플랫폼은 타원형식으로 베어링을 제작한 후 수직 방향으로 세운다. 보통 남측 베어링은 피봇으로 고정한다. 내가 구입한 EQ 플랫폼은 (3) 하이브리드 방식이라 북측 베어링은 VNS 방식이고 남측 베어링은 CS 방식을 취한다.

이 방식의 트래킹 장치의 문제라면 트래킹 시간이 60분 정도란 점일 것이다. 하지만 대상을 아이피스 시아 가운데 놓고 한 시간 동안 추가 넛징없이 할 수 있는 안시관측은 사실 충분하고도 남는 관측이라 할 수 있다. 추가적인 장점은, 경위도식 가대에 바탕한 GoTo 망원경이 시간에 따라 배경이 회전하는 field-rotation 문제를 해결할 수 없는데 반해, EQ 플랫폼은 적도의 방식이기 때문에 이 문제가 없다는 점. 물론 극축정렬이 얼마나 정확한가에 따라 결과가 다르긴 하겠다.(http://astrophotographyonabudget.blogspot.com/p/drift-alignment.html)

Equatorial Platform 작동 예

행성 고배율 관측을 위해 Celestron 드라이브를 (9v 배터리 사용)사용하는 간단한 적도의 트래킹 플랫폼 (Poncet / equatorial platform)을 테네시에 사는 아마츄어 제작자가 시제품 출시를 위한 프로토타입으로 제작한 것으로 리뷰를 제공하는 조건으로 $235에 구입했다.

플랫폼 합판 두께는 6/8 인치로 40kg 가량의 초인경을 지탱하는데는 문제가 전혀없다.

© 최광민 Kwangmin Choi

불편한 몇가지는 (가령,swivel leveling feet) 자체 업그레이드 했다. 접지점 고정을 위해 caster cup을 설치했고, 수평맞추기를 용이하게 하기 위해 T-nut으로 발판을 교체했다. 스위치 달린 9V 배터리 케이스도 설치했다.

4 Prong T Nut 5/16"-18 x 5/8"

이 플랫폼은 Celestron에서 판매하는 직류모터를 사용한다. 입력전압은 9V.

Celestron AstroMaster Logic Drive

# EQ 플랫폼 정렬법

EQ 플랫폼도 엄연히 적도의식 마운트인지라, 제대로 사용하기 위해서는 극축정렬 (polar alignment)를 해주어야 한다. 물론 전문 적도의식 마운트와는 달리 정교한 극축정렬은 좀 곤란하기 때문에, 완벽한 극축정렬을 목표한다기 보다는 30초에서 1분 정도로 흐르지 않는 점상을 유지하는 정도면 나로서는 충분.

속도조정 -- 고배율 아이피스

• 모터 끈 상태에서 북극성 근방 별이 흐르는 쪽이 "서쪽" 
• 모터를 켜고 1-2분 간 작동 후 
• 별이 서쪽으로 흘렀으면 "가속" 
• 별이 동쪽으로 흘렀으면 "감속" 

위치조정 (북극성 법) - 고배율 아이피스

• 망원경으로 북극성 (혹은 celestial pole, 북극성에서 Lamdba UMi 중간) 조준 
• 플랫폼 시작점 위치시킨 후 고속주행 
• 위로 흐르면, 동향조정 
• 아래로 흐르면, 서향조정 
• 다시 원점위치 
• 좌측으로 흐르면, 상향조정 
• 우측으로 흐르면, 하향조정 

위치조정 (2별 사용법) -- 고배율 아이피스
http://www.skyandtelescope.com/astronomy-resources/accurate-polar-alignment/ 

• 천구적도상 동쪽 지평선 방향 낮은 고도 별 선정 
• 모터 켜고 남쪽으로 흐르면, 위로. 
• 모터 켜고 북쪽으로 흐르면, 아래로. 
• 천구적도상 자오선 meridian 근방 별 선정 
• 모터 켜고, 별이 남쪽 (아래)로 흐르면, 서쪽으로 
• 모터 켜고, 별이 북쪽 (위)로 흐르면, 동쪽으로. 

Polar Alignment - Northern Hemisphere
Star Direction	Description
Meridian	Star drifts NORTH, rotate telescope azimuth EAST Star drifts SOUTH, rotate telescope azimuth WEST
Eastern Horizon	Star drifts NORTH, adjust telescope altitude LOWER Star drifts SOUTH, adjust telescope altitude HIGHER
Western Horizon	Star drifts NORTH, adjust telescope altitude HIGHER Star drifts SOUTH, adjust telescope altitude LOWER

버전2 (북극성 안보일 때)

• 남쪽 별 조준 후 디포커스
• 별 흐르는 방향으로 크로스헤어 조정 (방향A) 
• 재조준.  RA 속도조정
• 플래폼을 시계/반시계방향으로 돌리면서 방향 B의 이탈이 있나 확인. 
• 남측별이 내려가면, 시계방향으로 
• 남측별이 올라가면, 반시계방향으로
• 동쪽의 낮은별 조준 후 방향 B 에서 움직임 관측
• 동측별이 내려가면, 앞을 내려줌
• 동측별이 올라가면, 앞을 올려줌.  

버전3

• Celestial equator 상에서 동쪽 별 선정. 상하조정
• Celestial equator상에서 meridian에 가까운 별 선정. 좌우회전

구동 테스트 결과로는 sidereal speed 상에서 중심축을 중심으로 각각 35분씩 최대 70분 구동 가능한 것으로 계측된다.

© 최광민 Kwangmin Choi.  구동 테스트 중

이런 방식의 적도의 플랫폼은 무게중심 문제 등으로 인해 위도55 무렵까지만 사용이 가능한데, 허용범위 안에서는 shimming으로 약간씩 각도를 맞춰주면 된다. 간단한 방법으로는 300 마일 남북으로 이동할때 마다 3도씩 각도를 추가해주거나 빼주면 된다. 내 플랫폼은 북위 36도에 맞춰져 있고, 현재 내가 거주하는 지역이 북위 39도라 3도 정도 차이가 있는데, 보통의 안시관측의 경우엔 36도부터 +/- 6도까지 각도수정 없이 사용할 수 있다. 물론 north end를 3도 올려주는 것이 더 정확하다.

보다 정확한 극축정렬 (polar alignment)를 위해 북극성을 조준하는 장치를 $6 정도 예산으로 하나 만들어 봤다. 버리기 아까와서 작은 공구 보관함으로 쓰던 명란젓 나무 용기 뚜껑 둘을 ($0) 경첩 ($2.95)으로 연결하고, 고도정밀조정을 위해서는 고리나사볼트 ($1.29), 그리고 티넛 (tee nut, $1.20)를 사용했다. 푸쉬-투에 쓰는 경사계와 그린레이저를 쉽게 탈부착 할 수 있게 했다. 안쓰는 레고블록 하나 아들이  협찬.

© 최광민 Kwangmin Choi

© 최광민 Kwangmin Choi

© 최광민 Kwangmin Choi

아울러 플랫폼 작동을 쉽게 하기 위해 스위치 달린 배터리 박스 ($1.50)에 추가전선을 달아 모터 핸드컨트롤을 업그레이드 했다.

# 2017년 9월: 레고의 재발견

2015년 가을에 EQ플랫폼의 극축정렬을 위해 아래와 같은 레이저 조준기를 만들어 사용해 왔다.

© 최광민 Kwangmin Choi

명란젓 나무상자와 경첩, 그리고 아이볼트를 사용해 만든 이 조준기는 나름 잘 작동했지만, 두가지 문제가 있었는데, 우선 조악한 나무통이라서 직각이 잘 안맞고, 경첩의 정밀도가 낮고, 또 가지고 다니기가 불편했다.

망원경에 이미징 카메라를 장착하기 위해선 보다 정밀한 장치가 필요해서 몇가지 방법을 궁리해 보며 우선은 3D프린팅을 사용해 볼까도 생각해 보았지만, 간편하게 정밀도가 아주 뛰어난 것으로 알려져 있는 레고블록을 이용해 보기로 생각을 바꿨다. (사실 이미 레고블록을 내 장비에 활용하고 있긴 하다.)

아들의 양해를 구해 레고블록을 몇개 얻어 구상한대로 만들어 보았다. 가장 중요한 블록은 힌지 (hinge) 4개다. 내 EQ플랫폼이 39도보다 3도 낮게 조정되어 있으므로 북극성에 맞추려면 36도로 조준기를 맞춰 최종적으론 북위 39도에 맞춘다.

결과는대성공.

© 최광민 Kwangmin Choi

© 최광민 Kwangmin Choi

보관 시엔 다음과 같이 접어준다.

© 최광민 Kwangmin Choi

신/구 임무 교대식

© 최광민 Kwangmin Choi

레고블록이 여기저기 사용된 현재 나의 EQ플랫폼.

© 최광민 Kwangmin Choi

# 2021년 2월: 볼트미터를 이용한 트래킹 속도 표시기 DIY

내 EQ 플랫폼은 Celestron Astromaster logic drive란 9V 구동 모터를 쓰는데, 트래킹은 양호하지만 고정속도가 아니라서 속도조절할 때 좀 애로사항이 있다. 우선, 속도조절 손잡이가 너무 작고 또 조금의 변화에도 꽤 민감해서, 미세조정을 하는 경우 도대체 얼마나 조정을 해야하는지 손가락 감이 부족했다.

그래서 늘 디지털 LED 패널로 수치를 보면서 미세조정하면 보다 정밀한 트래킹 속도를 훨씬 빨리 찾을 수 있지 않을까 오랬동안 생각했었다. 속도조정은 볼트값을 변경시켜서 하는 것이니, LED 달린 5달러 짜리 볼트미터를 이베이에서 구매해서 장착하면 아주 쉽게 해결할 수 있을 것 같긴 한데, 전기회로 문외한이다 보니 전선을 도대체 어디다 연결하면 될지 몰랐다.

그런데 역시 누가 이미 친절하게 설명해 놓았다.

https://youtu.be/DZDT_scDQSA

설명에 따라 연결부위를 표시해 봤다.

© 최광민 Kwangmin Choi

최광민