대구경 주초점 망원경의 다중 스펙트럼 관측 요구를 만족시키기 위해 필터 교체 기구의 구조 형태를 비교 연구하였다. 전통적인 필터 휠 기구의 단점을 보완하여 광축을 따라 원주상에 균등 배치된 새로운 필터 휠 기구를 설계하여 서로 다른 투과 스펙트럼의 필터를 광로에 차례로 투입 및 배출할 수 있도록 하였다. 해당 필터 휠 기구는 구동 부품과 필터 부품으로 구성되며, 전통적인 필터 휠 기구와 비교할 때 설치 시 광축 편위가 필요 없고 광축 원주 공간을 최대한 활용하여 주경의 차폐를 줄일 수 있다. 먼저 필터 휠 기구의 구성 및 작동 원리를 소개하고 주요 부품에 대한 선정 계산을 수행하였다. 이후 필터 휠 기구에 대해 모달 해석을 실시하였으며, 1차 고유 진동수는 108 Hz였다. 마지막으로 필터 휠 기구의 교체 정밀도 측정, 필터 면 형상 정밀도 검사 및 고저온 시험을 수행하였다. 검사 및 시험 결과, 필터 투입 후의 편심 오차 최대값은 0.1 mm이며, 필터 면 형상 정밀도 RMS(Root Mean Square) 값은 λ/30보다 우수하였다. 또한 시스템 작동 온도 범위 내에서 교체가 원활하고 걸림 현상이 없었다. 본 필터 휠 기구는 대구경 주초점 망원경의 다중 스펙트럼 관측 요구를 충족시키며 필터 휠 설계에 새로운 아이디어를 제공한다.

필터 휠 기구;주초점;원주 균등 배치;필터;고저온 시험