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|  | 태양 폭발에 ‘지구는 괴로워’ |  | |
| “태양은 태양계 전체 질량의 99.8%를 차지합니다.
태양이 재채기만 해도 지구는 독감에 걸린다 할 정도로, 태양은 지구한테 거의 신과 같은 존재라 해도 지나친 말은 아닙니다.”
1억5천만㎞나 떨어진 태양의 최근 흑점 폭발 현상에 대해 세계가 주목하는 이유와 관련해, 경희대 장민환 교수(우주탑재체연구센터 소장)는 이렇게 말하고 “인공위성 시대를 맞아 태양 연구가 국내에서도 점차 활기를 띠고 있다”고 전했다.
태양풍·고에너지 입자 방출
지구 온난화 부추기고
인공위성·지상통신에 장애
국내 태양카메라 개발 등
정밀관측 시대 접어들어
고대에 ‘태양신’으로 숭배되던 태양이 현대에 다시 주목받는 데엔 이유가 있다.
무엇보다 태양의 힘은 막강하다.
지름이 지구의 109배에 달하고 질량만 해도 33만배나 되는 태양을 어른에 비유하면 지구는 어른 손바닥에 놓인 작은 쌀알 크기에 불과하다.
태양이 수소 핵융합으로 1초에 생산하는 에너지는 미국이 9만년 동안 쓸 에너지에 맞먹는다.
게다가 태양은 11년을 주기로 폭발을 일으켜 강한 태양풍과 고에너지 입자들을 뿜어내는 바람에 지구를 포함한 태양계에 적잖은 영향을 끼친다.
이 때문에 태양 폭발과 태양풍은 인공위성 시대에 태양천문학자들이 예의주시하는 감시의 대상이 되고 있다.
“태양 폭발은 1초에 수백㎞에서 2천㎞에 이르는 고속의 고에너지 입자들을 우주에 방출합니다.
전자·양성자 등 고속 입자들은 지구 자기권을 교란하고 지자기 폭풍을 일으켜 심하면 인공위성과 지상통신에 장애를 일으키죠.” 문용재 한국천문연구원 선임연구원(태양활동연구실)은 “태양 폭발은 지구 온난화에도 영향을 끼친다는 보고도 있다”고 말했다.
지난 100년 동안 지구 북반부의 평균온도가 0.5도 오른 것과 태양흑점 활동 주기가 11.5년에서 10.5년으로 준 것 사이에는 상당한 관련성이 있는 것으로 과학계에 알려져 있다는 것이다.
태양풍은 또 지구 자기장에 변화를 일으켜 지자기를 이용하는 광물 탐사나 지피에스(GPS·지구위치확인시스템)에 ‘위치 오차’를 일으키는 원인이 되기도 한다.
태양이 현대의 인공위성과 전자 문명에 끼치는 영향이 커지면서 태양 관측·연구가 국내에서도 활발해지고 있다.
우리 은하를 관측하는 과학기술위성 1호에 이어, 2005년 발사될 과학기술위성 1호에는 태양 관측용 카메라가 실릴 예정이어서 앞으로 우리나라에도 태양 정밀관측 시대가 열릴 전망이다.
이 태양카메라의 개발은 경희대 장 교수가 연구책임자가 되어 서울대·한남대·항공대 등의 공동연구로 한창 이뤄지고 있다.
또 지난 2001년부터 한국과 중국·일본의 태양과 우주환경 연구자들은 중위도에 끼치는 태양의 영향에 관한 연구성과를 해마다 교류하며 공동연구를 모색하고 있다.
국가지정연구실인 한국천문연구원 태양활동연구실(실장 박영득)은 지난달 말 대규모 태양 폭발을 계기로 태양 폭발 동향을 시시각각 분석한 ‘우주날씨 예보’를 잇따라 내어 인공위성 운영기관들의 눈길을 끌기도 했다.
태양 정보를 서비스하는 우주날씨 벤처기업도 생겨났다.
에스이랩의 김정훈 대표는 “우주날씨는 인공위성에 큰 영향을 끼칠 뿐 아니라 지상 환경에도 적잖은 영향을 끼쳐 우주날씨 정보의 수요는 점차 늘 것”이라며 “우주날씨 정보가 필요한 곳에 맞춤정보를 제공하는 서비스를 개발 중”이라고 말했다.
우주날씨 정보기업은 1990년대 말부터 미국에서 처음 생겨나, 미국에만 현재 30여개 전문회사들이 활동하고 있다.
과학기술위성1호, 아리랑위성 1호, 무궁화위성 2·3호 등 현재 4기의 위성을 운영하고 있는 우리나라는 2015년까지 모두 16기의 위성을 더 쏘아올린다는 중장기 우주개발 사업을 추진하고 있다.
지구 주변을 도는 상업·군사·과학 위성들은 현재 수천 기에 이르는 것으로 추산되고 있다.
■태양흑점 폭발이란?
태양흑점 폭발이란 쉽게 말하자면 태양흑점은 태양 내부에서 바깥으로 뚫고나온 강한 자석(지구 자기장의 1만배) 덩어리다.
그 크기가 지구보다 작은 것부터 지난달 28일 강한 폭발을 일으킨 흑점처럼 10배 이상 큰 것도 있다.
이 강한 자기장은 다른 태양 표면온도(섭씨 6천도)보다 낮아(4천도) 지상에선 어둡게 보이기 때문에 ‘흑점’이란 이름을 얻었다.
태양 폭발은 강한 자기장의 에너지가 빛이나 물질의 운동에너지로 바뀌며 일어난다.
초대형 폭발은 수소폭탄 100만개가 터지는 것과 맞먹을 정도다.
많은 경우에 강한 태양 폭발은 전자·양성자 등 무수한 고에너지 입자를 뿜어낸다.
도움말: 문용재 천문연구원 선임연구원
폭발때 우리위성들 ‘개점휴업’
지난달 말 대규모 태양 폭발 때 우리나라 인공위성들은 한동안 비상체제에 들어갔으나 태양풍의 영향을 피하진 못했다.
컴퓨터 회로등에 쇼크 대비 과학기술위성등 임무 중단
아리랑위성 1호의 지상국인 항공우주연구원 위성운영센터의 김해동 선임연구원은 “태양풍은 전자와 양성자 등 고에너지 입자들과 함께 날아들기 때문에 위성체의 컴퓨터 회로와 반도체에 ‘쇼크’를 일으켜 오작동을 일으킬 수 있다”며 “위성카메라나 과학장비 등의 임무 수행을 멈추고 태양풍이 지나가길 기다리는 게 최상책”이라고 말했다.
이 기간에 아리랑 1호와 과학기술위성 1호는 임무 수행을 모두 중단한 채 ‘생존을 위한 최소의 작동’만을 유지했다.
위성방송·통신 서비스를 계속해야 하는 무궁화위성은 예비장치를 모두 끄고 최소 서비스만을 하는 비상체제에 들어갔다.
하지만 태양풍은 위성의 자세를 흐트러뜨리기도 했다.
무궁화위성 용인관제국의 박태호 부장은 “태양풍의 강한 압력에 밀려 무궁화위성의 자세가 한때 흐트러져 곧바로 이를 복원하느라 진땀을 뺐다”고 말했다.
저궤도 위성엔 고도 저하의 영향을 주었다.
강한 태양 폭발 땐 복사열 에너지가 커져 지구 대기 밀도도 덩달아 높아지기 때문에, 대기 저항이 커져 지상 1천㎞ 이하 저궤도 위성에선 비행 고도가 평소보다 더 떨어진다.
김해동 연구원은 “평소 하루에 5m씩 고도가 떨어지는데 태양 폭발이 심했던 지난달 25~29일엔 평소 4배쯤인 하루 20m씩 떨어졌다”고 말했다.
2001년 태양 폭발이 활발할 때엔 하루 30m씩 떨어지기도 했다.
그러나 태양풍의 고에너지 입자들은 지상까지는 쉽게 도달하지 못한다.
고에너지 입자들은 지구 자기력선의 영향으로 대부분 지상 3천~2만㎞에 띠를 이뤄 밀집하는데, 이런 방사능대는 고에너지 입자들이 지상에 그대로 떨어지는 것은 막는 방파제 구실을 한다.
출처:한겨레
by http://cafe.daum.net/astronomical |
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