바흐티노프 마스크(Bahtinov mask)만들기

천체망원경의 초점을 맞추는 일은 다소 어렵습니다

네. 물론 제 개인적인 소감이지만 그렇습니다. 초점용 놉(knob)을 조금만 돌려도 워낙 배율이 높다보니 심하게 흔들립니다. 거기다 작고 반짝이는 별들은 아무리 들여다봐도 ‘초점이 맞은 것인지 아닌 건지’ 잘 알 수가 없습니다. 물론 오토 포커스 장치가 있다면 이런 고생을 안해도 되겠지만, 저는 DSLR같은 것은 없기 때문에 이리저리 찾아봤습니다.

DSLR을 사용하거나 라이브캠(Live Cam) 모드로 초점조절이 가능하다면 이런 고생을 안해도 됩니다. 하지만 대부분 전문가들의 글을 보면 ‘라이브 캠으로 초점 맞추는 것은 너무 어렵다’라고 합니다. 결국 뭔가 다른 대안이 필요합니다.

비축 어뎁터(Off-Axis Guide)의 사용

큰맘 먹고 이걸 주문해 봤는데 여간 불편한 것이 아니었습니다. 모든 제품은 두 개의 아이피스 구멍에 초점거리가 동일하도록 제작했다고 하지만, 실제로 이걸 장치한 후 사용하려고 하면 두 개의 초점이 맞지 않는 경우가 흔했습니다.

경통 마스크의 사용

가장 흔한 방법인 것 같았습니다. 크게 두 가지 마스크가 존재한다고 합니다. 하나는 하트만 마스크(Hartmann mask), 그리고 다른 하나는 바흐티노프 마스크(Bahtinov mask)입니다. 이 두 가지는 경통에 각각 다른 경로로 빛이 들어오게 만들어 이 빛이 제대로 뭉쳐지는 지를 판단하는 방식이었습니다. 아무래도 빛의 회절이니 뭐니 하는 복잡한 이론이 들어있을 듯 하지만 전 잘 모르겠습니다.

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하트만 마스크의 초점
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바흐티노프 마스크의 초점

두 가지를 보시면 대충 이해가 가능하실 겁니다. 경통렌즈(대물렌즈)로 들어오는 빛을 제한하며 각기 다른 위치에서 들어오도록 하여 잘 뭉쳐지는 지 보는 방식입니다. 이 중에 하트만 마스크는 그냥 까만 종이(두꺼운 종이)에 구멍 세 개만 뚫으면 되는 것이고, 바흐티노프 마스크는 아주 많은 격자를 만들어 하트만 마스크보다 보다 정밀한 초점을 맞출 수 있도록 해주는 형태입니다.

인터넷에서 이 두 가지 마스크에 대해 찾아보면 바흐티노프 마스크를 파는 곳은 많이 있습니다. 물론, 다른 물건 사느라 돈이 궁한 우리는 이런데까지 돈을 써야 하나 하는 생각이 들게 됩니다.
다행이도 어느 똑똑하고 코딩이 가능한 친구들이 우리를 위해 두 가지 도안을 자동으로 생성할 수 있는 사이트를 만들어 줬습니다.

PDF파일은 아시다시피 간단하게 종이로 출력해서 두꺼운 종이에 붙인 후 잘라 만들면 되는 것이고요, SVG파일은 백터 이미지라고 해서 다른 편집 프로그램에 넣어 조금 더 수정을 가할 수 있습니다. 개인적으론 하트만 마스크를 야매로 만들어봤기 때문에 바흐티노프 마스크를 만들어 보기로 했습니다.

필요한 것

만드는 법

우선 파일을 만들어주는 사이트에 가서 필요한 변수를 입력합니다.

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사이트 필요한 내용을 넣고 Generate를 눌러 파일을 만들면 자동으로 다운로드 됩니다.

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이 파일을 바로 편집해도 되지만 확실히 맞는지 확인하기 위해 일반 프린터로 출력 후 경통에 대어보는 것도 좋은 방법입니다. 아무튼 전 tinker cad로 바로 불러들였습니다.

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TinkerCad에서 3D디자인을 만들면 위와 같은 버튼이 오른쪽 상단에 있습니다. 이걸 눌러서 .svg파일을 불러들이면 됩니다.

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진짜 신기하게 딱 모양에 맞춰 나옵니다. 하지만 당장 사용하기에는 무리가 있습니다. 두께가 10mm나 하는데다 이왕 3D프린터로 만드는데 소켓 형태로 만드는게 좋을것 같습니다.
저같은 경우는 이 틀의 두께를 5mm로 줄이고, 경통에 끼우는 형태(암놈 형태)로 만들기 위해 약간의 손을 봤습니다.

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우선 경통만한 실린더를 만들고, 양쪽 벽을 5mm씩 잡았습니다. 그리고 빈 공간을 10mm작게 생성해서 옆의 벽 부분만 남겼습니다.

정렬만 해주면 간단하게 암놈 형태로 만들어 집니다. 그런데…. 바닥에서 확인해보니 오른쪽 아래 그림처럼 이격이 있습니다. 이건 그냥두면 안되는 것이라 매꾸기로 했습니다.
어떻게 매꾸냐고요? 안쪽 마스크보다 조금 작으면서 바깥틀보다도 조금 작은 틀을 만들어 합쳐주면 됩니다.

보시면 그림과 같이 빈 공간이 없어졌습니다. 여기다… 이 마스크 소켓이 딱 들어맞는 것은 아니기 때문에 작은 쐐기를 만들어 네 군데 집어 넣었습니다. 아래는 결과물입니다.

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간단하지요? 이것을 전부 합친 다음에 3D프린터로 출력하면 끝납니다.
실제 출력은… 한 6시간 후에나 가능할 것 같습니다. 왜냐면 지금 하트만 마스크를 만들고 있거든요. 다 만들어지면 이 포스트 끝에 사진을 올려드리겠습니다. ^^

 

완성품

……..망했습니다. 3D 프린터 설정을 대충 했더니 악의의 훈종이 탄생하고 말았어요.

내부 충전을 필라멘트가 아까워서 10%만 했더니 거의 망사 마스크가 만들어지고 말았네요.
바흐티노프 마스크로 다시 만들어 보겠습니다.

이번엔 좀 제대로 나왔습니다. 하지만 다소 무겁네요..;  거기다 망원경에 끼워보니 너무 컸습니다. ㅠㅠ 에잉! 하는 마음에 ABS로 다시 만들어 봤습니다.

으음.. 가볍기는 하지만 역시 수축의 황제 ABS라고 볼록하게 나왔습니다. ㅠㅠ
거기다 터럭이 좀 많네요…

두개 다 가지고 가서 주말에 써보고 알려드리겠습니다.

크리에이티브 커먼즈 라이선스
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