※  이 자료는 국제공동 연구로 일본국립천문대(NAOJ)와 공동 배포합니다. M87 블랙홀 제트서 뿜어져 나오는 횡방향 파동 최초 규명  - 한일공동 우주전파관측망(KaVA) 모니터링 관측 성과 - 제트 내 에너지 전달 메커니즘 규명의 주요 단서   한국천문연구원(원장 박장현, 이하 ‘천문연’)을 포함한 국제 공동연구팀이 거대 타원은하 M87 중심의 초대질량 블랙홀에서 방출되는 제트 내부에서 파동이 전파되는 현상을 최초로 규명했다.   M87은 태양 질량의 약 65억 배에 달하는 블랙홀을 중심으로 강력한 제트를 방출하는 천체로, 지구에서 약 5,500만 광년 떨어져 있다. 인류 최초로 EHT(Event Horizon Telescope) 관측을 통해 촬영된 대상으로 잘 알려져 있으며, 제트* 구조를 정밀하게 관측할 수 있는 연구 대상으로 꼽힌다.  ※ 제트: 제트는 기체와 액체 등 물질의 빠른 흐름을 말하는데, 노즐 같은 구조를 통과하며 밀도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 물질이 방출되어 만들어진다. 블랙홀 주변의 강력한 자기장, 부착원반(또는 여기서 나오는 방출류)과 블랙홀의 상호 작용을 통해 강력한 제트 방출 현상이 발생한다.   연구팀은 본 연구에 한국천문연구원의 KVN(Korean VLBI Network)과 일본 국립천문대의 VERA(VLBI Exploration of Radio Astrometry)를 결합한 한일 공동 우주전파관측망(KVN and VERA Array; KaVA)을 활용했다. 2013년 12월부터 2016년 6월까지 약 2년 6개월 동안 22GHz 대역에서 총 24회에 걸쳐 짧은 주기로 모니터링 관측을 수행했다. 이를 통해 블랙홀 반경의 약 1,000배 이상 지역인 약 12밀리아크초(mas) 이내 영역의 제트 구조 변화를 정밀하게 분석했다.   2023년에 발표한 기존 연구에서 제트 가장자리를 따라 약 0.94년 주기의 미세한 수직 방향 흔들림이 존재한다는 사실을 밝힌 바 있다. 본 연구에서는 제트 가장자리를 따라 나타나는 수직 방향 흔들림이 단순한 국소적 진동이 아니라, 하류 방향으로 이동하며 전파되는‘횡방향 파동(transverse wave)’임을 밝혀냈다. 그리고 이러한 구조가 시간과 공간에 따라 어떻게 변화하는지를 분석해냈다.    그 결과, 연구팀은 이 파동이 약 0.94년의 일정한 주기를 가지고 전파되며, 파장의 길이는 약 2.4~ 2.6광년(9~10mas)에 달한다는 것을 측정했다. 또한 파동의 겉보기 전파 속도는 빛의 속도보다 약 2.7~2.9배 빠른 것으로 나타났다. 이는 실제 물리적 속도가 빛보다 빠른 것이 아니라, 제트가 관측자의 시선 방향과 매우 좁은 각도로 비스듬히 운동할 때 나타나는 상대론적 착시 현상인‘초광속 운동(Superluminal motion)’의 결과다.   이 파동의 기원에 대해서는 여러 가지 해석이 가능하다. 가장 유력한 후보 중 하나는‘알페인파(Alfven wave)’이다. M87 제트는 강력한 자기장이 지배하고 있는데, 이 자기장이 마치 팽팽하게 당겨진 줄처럼 진동하며 에너지를 전달한다는 가설이다. 이 경우 파동은 블랙홀 인근의 가스 소용돌이와 뒤틀린 자기장이 상호작용하며 에너지를 주기적으로 방출할 때 생성된 것으로 볼 수 있다. 또 다른 가능성으로는 제트의 전파 과정에서 발생하는 불안정성에 의한 현상일 수 있다. 이는 마치 빠르게 흐르는 강물 표면에 잔물결이 일어나는 것과 유사하다. 제트가 전파되는 과정에서 주변 환경과의 상호작용으로 인해 발생한 미세한 왜곡이 하류로 내려가며 증폭되어 파동의 형태로 관측됐을 것이라는 해석이다.    연구팀은 향후 추가 관측과 수치 시뮬레이션 등 이론 연구를 병행해 어떤 메커니즘이 해당 현상을 주도하는지 규명할 계획이다.   본 연구를 이끈 노현욱 한국천문연구원 박사후연구원은 “이번 연구는 블랙홀에서 분출되는 제트 내부에서 약 1년 주기의 파동이 실제로 전파되고 있음을 처음으로 증명한 성과다”며 “블랙홀 근처에서 발생하는 물리적 현상이 제트를 따라 하류로 어떻게 전달되는지를 설명하는 중요한 실마리를 제공한다”고 말했다.   공동 연구자인 모토키 키노(Motoki Kino) 코가쿠인대학교 교수는 “우리가 검출한 파동은 약 1년의 주기를 가지지만, 이보다 더 긴 주기의 파동이 존재할 가능성도 크기에, 이 가능성을 검증하기 위해 동아시아 VLBI 네트워크(EAVN)를 활용하여 M87 제트 기저부에 대한 장기적인 모니터링 관측을 지속하는 것이 중요하다”고 설명했다.   공동 연구자인 카즈히로 하다(Kazuhiro Hada) 나고야시립대학교 교수는 “현재 동아시아 VLBI 네트워크에서는 86GHz 대역 관측 기술을 개발하고 있다”며 “이 고주파수 대역은 훨씬 높은 해상도를 제공하여 제트의 근원부를 더 정밀하게 들여다볼 수 있게 해줄 것이며, 블랙홀 인근에서 파동 전파가 시작되는 기원을 밝히는 데 결정적인 역할을 할 것이다”고 말했다.   한편 본 연구는 천체물리학 저널(The Astrophysical Journal) 2026년 3월호에 게재됐다.  ○ 대표 이미지  그림 1. M87 제트의 구조 변화를 선으로 단순화시킨 그림. 시간에 따른 제트의 밝기 분포를 능선(ridge line)으로 표현하고 시간 변화를 색깔로 표현했다(2013년 12월~2016년 6월 관측). 제트의 각 위치에서 가장 밝은 부분을 짧은 세로 막대로 표시한 후, 이를 연결하여 능선을 만들었다. 배경의 회색 등고선은 제트의 전체 강도 지도를 나타낸다. 제트 축이 수평이 되도록 시계 방향으로 18도 회전하여 정렬하였다. 흰색 화살표는 상단의 능선 분석을 통해 도출된 횡방향 파동의 파장을 나타내며, 이는 약 2.4~2.6 광년(약 9~10mas)에 해당한다. 이 파동의 겉보기 전파 속도는 빛의 속도의 약 2.7~2.9배에 달한다. 그림 2. 그림 1을 중앙 패널로, 블랙홀 중심으로부터 1, 3, 7, 10mas 거리에서 관측된 제트의 횡방향 진동 데이터. 점은 실제 측정된 횡방향 변위를, 실선은 데이터를 가장 잘 설명하는 이론적 모델(best-fit model)을 나타낸다. 가로축은 시간(년), 세로축은 제트 축에 대한 횡방향 변위(mas)를 의미한다. 분석 결과, 진동 주기는 약 0.94년으로 일정하게 나타났다. (출처: Ro, Kino, Hada et al. (2026), ApJ) ○ 참고 용어 설명  -밀리아크초(mas, milliarcsecond): 천구상의 각도를 측정하는 단위로, 1초의 1,000분의 1을 의미한다. M87 제트의 거리에서 1 mas는 약 0.27 광년에 해당한다. - 알페인파(Alfven wave): 전도성을 가진 유체(플라스마) 내에 강한 자기장이 형성되어 있을 때, 자기장의 장력에 의해 발생하는 파동이다. 마치 팽팽한 줄을 튕겼을 때 파동이 전달되는 것과 같은 원리로 에너지를 전달한다. -초광속 운동(Superluminal motion): 제트가 빛에 가까운 속도로 관측자를 향해 비스듬히 다가올 때, 실제 속도보다 겉보기 속도가 빛보다 빠른 것처럼 보이는 상대론적 착시 현상이다. 한국과 일본의 전파망원경 네트워크를 연결하면 직경 약 2000km의 전파 망원경 구경과 같은 높은 감도와 자세한 공간 분해능을 얻을 수 있다. 단일 망원경으로는 이런 거대한 구경을 만들 수 없기 때문에 전파 간섭 효과를 이용한 전파간섭계를 활용한다. (ⓒ KASI, NAOJ) 한일공동VLBI관측망(KaVA). (위) KaVA의 망원경 배치도. (아래) 각 지점의 전파망원경. 왼쪽에서부터 한국의 연세, 울산, 제주와 일본의 미즈사와, 이리키, 오가사와라, 이시가키에 위치한 전파망원경이다. (ⓒ KASI, NAOJ)   ○ 연구 프로그램  본 연구의 해당 관측은 2016년 2월 한일공동 우주전파관측망의 대형 프로그램(KaVA Large Program)으로 선정, 수행됐다.  - 연구책임자: 손봉원 박사(한국천문연구원)와 키노 모토키 교수(일본 코가쿠인대학, 일본국립천문대) ○ 논문 - 제목 : Transverse Oscillations and Wave Propagation in the Magnetically Dominated M87 Jet - 게재지 : The Astrophysical Journal - 게재 일자 : 2026년 3월 2일 ○ 연구팀 (맨 앞의 숫자는 저자 순위; 괄호안은 논문 기재 소속기관) 1. 노현욱 (한국천문연구원) 2. Motoki Kino (일본 코가쿠인대학) 2. Kazuhiro Hada (일본 나고야시립대학) 6. 이건우 (경희대학교) 8. 박종호 (경희대학교) 9. 손봉원 (한국천문연구원)

※ 우주항공청 배포 보도자료로, 공동 게시합니다. 아르테미스 2호에 탑재된 국내개발 큐브위성, 최장 거리 신호 수신 확인  - 현재, 근지점 고도 상승 임무의 성공 여부 미확인 【관련 국정과제】(국정28) 세계를 선도할 넥스트(NEXT) 전략기술 육성 우주항공청(청장 오태석)과 산하 한국천문연구원(원장 박장현, 이하 ‘천문연’)은 미국 항공우주국(NASA)의 ‘아르테미스 2호’에 탑재된 큐브위성 K-라드큐브의 운영 결과, 초기 교신 시도 중 일부 구간 신호는 수신하였으나 관측 데이터 등 정상적인 교신은 이루어지지 못했다고 밝혔다. 아르테미스 2호는 4월 2일(목) 오전 7시 35분(한국시간)에 발사된 이후, 같은 날 오후 12시 58분 약 4만 km 고도에서 K-라드큐브를 사출하였다. K-라드큐브 초기 운영을 위해 스페인 마스팔로마스, 칠레 푼타 아레나스, 미국 하와이 등 해외 지상국 안테나를 사용하여 교신을 시도하여, 이 과정에서 궤도 투입 후 14시 30분경 스페인 마스팔로마스 지상국으로부터 미약한 신호를 확보하였으며, 당일 21시 57분 미국 하와이 지상국에서 위성으로부터 비정상 텔레메트리 정보를 수신하였다. 위성과 수신이 이루어진 거리는 약 6만 8천 km로, 다누리 달 궤도선의 150만 km 거리 통신 이후 국내 큐브위성으로서는 가장 먼 거리에서 수신이 이루어진 사례이다. 당초 K-라드큐브는 원지점 7만 km 및 근지점 0 km로 투입되어 근지점 상승 기동을 수행하였으나, 현재 근지점 고도 상승 임무의 성공 여부가 확인되지 않았다. 근지점에서 고도 상승이 이루어지지 않을 경우, 위성은 지구 대기권으로 진입하여 소멸하게 된다. 천문연은 위성의 생존 가능성을 염두에 두고, 운용기관인 ktsat 및 나라스페이스와 4월 4일(토) 12시 30분까지 초기 운영을 지속할 예정이다. K-라드큐브는 국내 민간 기업이 참여하여 개발한 큐브위성으로, 유인 탐사선에 탑재되어 정지궤도를 넘어서 운용된 국내 최초 사례이다. 또한 이번 임무는 우리나라가 국제 유인 달 탐사 프로그램인 ‘아르테미스’에 참여하여 기술적 경험을 축적하고, 민·관 협력을 기반으로 우주탐사 역량을 확장했다는 점에서 중요한 의미를 가진다. 강경인 우주과학탐사부문장은 “NASA와의 국제협력을 통해 아르테미스 2호에 탑재되어 발사된 K-라드큐브가 정지궤도를 넘어 신호를 수신한 국내 첫 사례”라며, “민간이 참여한 큐브위성이 국제 유인 탐사 임무에 함께한 점은 고무적이나, 관측 데이터를 확보하지 못해 아쉽다.”라고 밝혔다. 붙임: [참고] K-RadCube 운용 결과 1부.  끝.

위성과 우주쓰레기 추적하는 새로운 광학감시시스템 ‘브라헤’,  테스트베드 시험운영 시작한다  - 독자적인 중고궤도 관측용…27년까지 호주에 2대 설치 예정  한국천문연구원(원장 박장현)은 본원에 구축한 중·고궤도 광학감시시스템 ‘브라헤’(BRAHE)* 테스트베드의 시험 운영을 31일에 개시했다고 밝혔다.  * 브라헤(BRAHE, Beyond suRveillance for spAce risk of the Korean High Earth orbit region) : 중·고궤도 우주물체 궤도 정보 획득을 위한 광학 감시시스템  ‘중·고궤도 광학감시시스템 개발’은 우주항공청 산하 한국천문연구원(이하 천문연)이 주관하며, 대한민국이 위치하는 경도대의 중·고궤도 영역 우주위험 감시 역량을 강화하고 위성·우주쓰레기 등의 추락·충돌 위험에 대비하기 위한 사업이다. ‘우주위험대응체계 구축사업’의 일환으로 국비 140억을 투입해 2024년부터 2027년까지 수행된다. 80cm급 광학망원경 2기를 호주 내 협력 관측소에 설치해 지속적인 관측이 가능하도록 하는 것을 목표로 하고 있으며, 설치 예정지는 호주국립대(ANU) 소속 사이딩스프링 천문대(Siding Spring Observatory)*와 서호주대(UWA) 소속 자드코 천문대(Zadko Observatory)**이다.  * 사이딩스프링 천문대 : 호주 뉴사우스웨일스주에 위치한 대형 천문대로, 남반구에서 가장 오래되고 규모가 큰 광학천문대. 망원경 인프라가 집적되어 있어 국제 연구 협력이 활발하다.  ** 자드코 천문대 : 서호주 퍼스 인근에 위치한 연구·교육용 천문대. 1m급 망원경을 비롯한 광학 장비를 갖추고 있으며, 소행성·혜성 등 태양계 소천체 감시와 우주 파편 추적 연구에 활용되고 있다.  이번에 시험운영을 시작한 테스트베드는 호주 관측소에 설치될 돔, 광학망원경, 자동화 장비 등을 실제 운영 환경에 적용하기 위해 국내에 구축한 사전 검증 시설이다. 이를 통해 각 장비의 성능과 기능을 국내에서 사전에 점검하고, 안정적인 현지 구축을 준비한다. 또한 내년 호주 관측소 구축 완료 이후에는 동일한 시스템 환경을 유지하며 무인 운영에 필요한 유지관리 기술 검증과 신규 도입 장비 시험을 수행할 예정이다. 더불어 본 테스트베드는 북반구인 우리나라에 위치한 이점을 활용해 남반구의 호주에 설치될 두 관측소와 연계하여 중·고궤도 우주감시망의 한 축으로 활용할 계획이다. 국가 연구개발사업(R&D)으로 수행되고 있는 이 사업은 천문연이 국내 민간기업과 더불어 전체 시스템의 설계 및 제작을 진행하고 있으며, 2024년 4월에 시작하여 2년 만에 테스트베드를 구축하는 데 성공했다.  본 사업의 책임자를 맡고 있는 한국천문연구원 조중현 박사는 “이는 지난 40여 년간 축적한 한국천문연구원의 우주감시기술과 지속적인 정부의 투자 그리고 더불어 성장한 국내 민간기업의 꾸준한 노력 덕분이다”며 “브라헤가 K-우주산업의 중요한 관측기기로 자리매김하길 바란다”고 말했다. (보도자료 끝, 참고사진 및 자료 있음) [참고 1] 중·고궤도 광학감시시스템 ‘브라헤’ 테스트베드 [참고 2] 중·고궤도 광학감시시스템 ‘브라헤’개발 사업 개요 □ 사업 추진 배경 및 필요성  ○ 최근 우주의 군사적·상업적 이용 증가로 우주개발이 다양화되면서지구궤도상의 우주환경이 급격히 혼잡해지는 상황  ○ 이에 따라, 우주물체의 지구 추락, 궤도상 충돌 위험 등과 같이 우주로부터의 잠재적 위험 발생 우려 계속 증가 중  ○ 한국형위성항법시스템(KPS) 위성 8기(~’35), 정지궤도 위성 3기(~’31) 발사 예정으로, 중·고궤도 영역(1,500~36,000km)의 국가 우주자산 보호 필요성은 지속적으로 확대 □ 국내 동향  ○ ‘우주물체 전자광학 감시시스템(OWL-Net)*’(’10~’16) 사업을 통해 우주물체감시를 위한 본격적인 관측시설 개발 시작     * OWL-Net(Optical Wide-field patroL Network) : 주경 50cm 시스템으로, 현재 세계 5개국(몽골, 모로코, 이스라엘, 미국, 한국)에 설치되어 주로 1,500km 이하 자국 저궤도 위성에 대한 독자적 우주정보 생성 임무 수행  ○ OWL-Net의 설치로 저궤도 관측에 유리하나, 관측소 숫자 및 구경의 한계로 우리나라 경도대의 자국 중·고궤도 위성의 감시 역량 부족 □ 광학감시시스템 개발 사업 개요  ○ (목적) 인공우주물체의 탐지·식별·추적감시를 위한 독자 인프라 를 구축하여 우주위험 대응능력 강화  ○ (내용) 중·고궤도 우주물체 궤도정보 획득을 위한 광학감시시스템 개발    - 한반도 경도대의 중·고궤도 위성 감시 정보 획득을 위해 고도 2,000km 이상의 우주물체 추적용 80cm급 광학감시시스템 2기(호주 설치) 개발  ○ (사업기간 / 소요예산) ‘24년∼‘27년(4년) / 총 140억원(국비100%)  ○ (주관부처 / 주관연구기관) 우주항공청 / 한국천문연구원 □ 광학감시시스템 개발 사업 수행내용   ○ (80cm급 광학감시시스템 구성설계) 광학 망원경 및 검출기를 포함한 관측장비와 관측소 자동운영시스템* 개발, 관측장비 보호 및 잡광 방지 역할의 돔과 인클로저 구축      * 기상센서 등 관측소 자동 운영에 필요한 장비 및 운영시스템이 결합된 자동운영시스템   ○ (관측장비 개발) 중·고궤도 위성 관측이 가능한 구경 80cm급 광시야 광학망원경, CMOS 소자 사용 카메라* 및 인공우주물체 추적 특화 적도의 마운트 등 관측장비 개발      * 상보적 금속산화물 반도체로 양자효율이 높은 CMOS(Complementary meta        l-oxide-semicondutor) 소자를 사용한 4K 또는 6K급 카메라      ※ 관측 장비 일체는 제작 후 테스트베드에서 성능 시험 후 현지 설치   ○ (원격운영시스템 개발) 관측소 자동화장비* 구축, 자료처리시스템을 활용한 실시간 이동 물체 검출 및 임무 수행 계획 알고리즘 등 원격운영시스템** 개발      * 기상장비, 구름측정장비, 정전감시장비, 전원제어 장비 등 자동화 장비     ** 사전 계획된 운영 스케쥴에 따라 자동관측 수행 후 사이트에 설치된 자료처리 시스템을 활용하여 실시간 이동 물체 검출 → 자료처리시스템으로부터 산출된 결과 및 궤도 정보를 바탕으로 정밀추적 관측을 위한 스케쥴링에 반영하는 임무 수행 계획

3월 3일 정월대보름날 개기월식 천문현상  - 개기월식 최대식 시각은 20시 33분 42초-  ■ 한국천문연구원은 3월 3일 달이 지구의 본그림자에 완전히 가려지는 개기월식이 일어난다고 예보했다. 이번 개기월식은 날씨가 좋다면 우리나라의 모든 지역에서 달이 뜬 이후부터 전 과정 관측이 가능하다. ☐ 개기월식은 지구 반그림자에 달이 들어가는 반영식을 시작으로, 달이 지구 본그림자에 일부분 가려지는 부분식이 18시 49분 48초에 시작된다. 달이 지구 그림자에 완전히 들어가는 개기식은 20시 4분에 시작되며, 20시 33분 42초에 최대가 된다. 21시 3분 24초에 개기식이 종료되며, 이후 부분식은 22시 17분 36초에 끝이 난다. 이번 월식은 동아시아, 호주, 태평양, 아메리카에서 관측할 수 있다.  ☐ 달이 지구 그림자에 가장 깊게 들어가는 ‘최대식’ 시각은 20시 33분 42초인데, 이때 달의 고도가 약 24도로 동쪽 하늘에서 관측이 가능하다. 개기식 시작인 20시 4분부터 21시 3분 24초까지 약 1시간 동안은 지구 대기를 통과한 태양 빛 때문에 평소보다 어둡고 붉은 달을 볼 수 있다.  ☐ 우리나라에서 볼 수 있는 월식은 지난해 9월 8일에 개기월식이 있었고, 앞으로 2028년 7월 7일에 부분월식이 있을 예정이다. 우리나라에 볼 수 있는 다음 개기월식 달은 2028년 12월 31일에 뜬다. 한편, 정월대보름날 개기월식인 것은 1990년 2월 10일 이후 36년만이다. (보도자료 끝. 참고 그림 및 설명 있음.) [참고 사진]  그림 1. 2026년 3월 3일 개기월식 달의 위치도 그림 2. 2026년 3월 3일 개기월식 진행도 그림 3. 개기월식(2025.9.8., 한국천문연구원 전영범 책임연구원 촬영)

“우리나라 대표 천체사진공모전 시작” - 제34회 천체사진공모전, 접수 3월 10일까지 ■ 한국천문연구원(원장 박장현, 이하 ‘천문연’)은 제34회 천체사진공모전을 개최하고, 23일부터 3월 10일까지 천체사진 및 동영상을 공모한다.  □ 천체사진공모전은 아름답고 신비한 천체사진 및 동영상 등의 콘텐츠를 통해 인류의 유산이라 할 수 있는 천문학에 대한 공감대를 확산시키고자 매년 실시되고 있다.  □ 이번 공모전은 누구나 참가할 수 있으며, 공모 분야는 심우주(Deep sky)·태양계·지구와 우주 분야로 나뉜다. 공모 작품은 다른 공모전에 당선되지 않은 것이어야 한다. 올해는 특히 촬영자의 의도와 연출 스토리 등 해설 내용도 심사 시 고려될 예정이다.  □ 수상자들에게는 상패와 총 1,200만 원의 상금이 수여된다. 대상에는 우주항공청장상이 수여되며, 천체사진공모전 수상작은 다양한 홍보물과 2027년 천문력 등에 활용된다. □ 접수 요령은 3월 10일까지 한국천문연구원 홈페이지를 통해 작품을 제출하면 된다. 심사 후 4월 말 당선작을 발표할 예정이다. □ 공모전에 관한 보다 자세한 사항은 한국천문연구원 홈페이지(과학문화-천체사진공모전 코너)에서 확인할 수 있다.  [참고] 제33회(지난해) 천체사진공모전 대상 수상작

깜빡이는 전파 신호로 30억 광년 우주 잰다 - 고적색이동의 블레이자 활용한 우주에서의 거리결정법 최초 검증 성공 ■ 우주를 이해하는 데 가장 중요한 것은 천체까지 거리를 측정하는 것이다. 우주에서 우리은하를 벗어나 다른 은하까지의 거리를 측정하는 대표적인 방법은 고유 밝기를 알고 있는 ‘표준촛불(standard candle)’과 고유 크기를 알고 있는 ‘표준척도(standard ruler)’를 이용하는 것이다. 고유 밝기를 알고 있는 천체가 있다면, 지구에서 얼마만큼 희미해 보이는지 겉보기 밝기만 알아도 그 천체까지의 거리를 측정할 수 있다. 또한 고유 크기를 알고 있는 천체의 겉보기 각크기를 알면 그 천체까지의 거리를 측정할 수 있다. ■ 한국천문연구원(원장 박장현, 이하 ‘천문연’) 이상성 박사가 이끄는 연구팀은 미국 초장기선간섭계(이하 VLBA, Very Long Baseline Array)의 15년 관측자료 등 장기간 축적된 전파 관측자료를 활용해 우주에서 가장 밝은 천체 중 하나인 활동은하핵(AGN, Active Galactic Nucleus)의 밝기 변화와 그 밝기가 변하는 영역의 각크기 그리고 고유 밝기를 통해 우주 거리를 정확히 측정할 수 있음을 검증했다. ☐ 우주에는 먼 거리에서 밝은 천체들이 존재하며, 그중 하나가 활동은하핵이다. 이는 다양한 파장에서 대량의 에너지를 방출하는 특별한 활동성이 보이는 은하의 중심 영역을 말하는데 태양 질량의 백만 배에서 수십억 배 질량에 이르는 초대질량블랙홀이 존재한다고 알려져 있다. 초대질량블랙홀이 주변 물질을 빨아들이고 그 과정에서 부착원반을 형성하며 그 중심에서 원반의 수직 방향으로 물질을 내뿜는 제트가 형성된다. 이 제트는 빛의 속도에 가깝게 빠르게 분출되며 아주 강한 복사에너지를 방출한다.  ☐ 2020년 5월 22일 천문연 보도자료*에 따르면, 현 세종대 물리천문학과 제프리 호지슨 교수(전 한국천문연구원 선임연구원)와 이상성 박사가 이끌던 연구팀은 가까운 AGN ‘3C 84’의 거리 측정에 성공했다. 3C 84는 상대론적 밝기 증폭이 거의 없어, 표준척도로 활용할 수 있었다. 그러나 AGN의 여러 분류 중 하나인 블레이자(Blazar)**는 강한 상대론적 밝기 증폭 때문에 표준척도로 활용할 수 없다. 본 연구팀은 표준촛불과 표준척도를 동시에 사용하여 상대론적 효과를 상쇄시키는 방법으로 고적색이동 블레이자의 거리 측정에 성공했다.* 2020년 5월 22일 보도자료: https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/28466** 블레이자: 은하 중심의 초대질량블랙홀에서 엄청난 에너지를 뿜어내는 플라즈마 제트류가 지구를 향하고 있는 활동은하핵의 일종. 제트 방향이 지구를 향할수록 상대론적 효과는 더 강해진다. ☐ 연구진은 약 15년간의 VLBA 관측자료와 12년간의 오웬스밸리 전파망원경(OVRO) 자료를 분석해 지구에서 약 30억 광년 떨어진 블레이자 ‘TXS 0506+056’의 거리를 정밀하게 측정했다. TXS 0506+056은 강한 상대론적 밝기 증폭 효과 덕분에 먼 거리에서도 매우 밝은 전파원이며, 최초로 고에너지 중성미자가 검출된 활동은하핵이기도 하다. 이러한 특성 때문에 우주 구조와 팽창을 연구하는 데 중요한 관측 대상으로 꼽혀왔다. 연구팀은 특히 중성미자 검출 이후 전파 밝기가 급격히 증가하는 전파 폭발(flare) 현상에 주목해, 밝기 변화 속도와 방출 영역의 각크기를 바탕으로 천체까지의 거리를 계산했다. □ 그 결과, 전파 폭발은 블레이자 중심부에서 발생하며, 이 폭발이 최대 밝기에 도달하는 시점의 관측값을 이용할 때 가장 정확한 거리 측정이 가능하다는 사실을 확인했다. 이를 통해 계산된 TXS 0506+056의 거리는 약 30.7억 광년으로, 현재 우주론 표준모형(ΛCDM 모델)이 예측하는 거리와 오차 범위 내에서 매우 잘 일치했다.    연구팀은 또한 전파 밝기 변화가 여러 폭발의 신호가 섞여 나타날 수 있기 때문에, 이를 세분화해 정밀 분석하는 과정이 거리 측정의 신뢰도를 크게 높인다고 설명했다. 실제로 전파 폭발 신호를 분해해 얻은 시간 척도를 활용했을 때, 우주론 표준모형과 더욱 일관된 결과를 얻을 수 있었다. □ 이번 연구 제1저자인 한국천문연구원/UST 송찬우 연구원은 “상대론적 효과 때문에 매우 먼 거리에서도 밝게 보이는 대신 관측값이 왜곡될 수 있는 블레이자를 거리 측정 수단으로 사용 가능함을 확인했으며, 앞으로 여러 밝은 고적색이동 블레이자 천체들을 대상으로 추가 검증을 시도할 것”이라고 전했다. □ 이상성 박사는 “앞으로 수행할 연구에서는 한국천문연구원에서 운영하는 초장기선간섭계인 한국우주전파관측망(KVN, Korean VLBI Network)을 활용해 더 먼 우주에 존재하는 은하까지의 거리측정에 도전할 것이다”며 “이는 우주론 모형을 검증할 수 있는 새로운 열쇠가 되어 우주의 끝을 밝힐 수 있을 것”이라고 말했다.  ☐ 연구진은 더욱 먼 활동은하핵까지의 거리를 측정하고 표준촛불 및 표준척도로서의 활용 가능성을 검증해나갈 예정이다. 또한 후속 연구를 위해 한국천문연구원에서 운영하는 KVN을 호주, 스페인, 이탈리아 등의 전파망원경들과 연계해 미국의 VLBA를 능가하는 고해상도 국제 전파관측망을 구축할 계획이다. ☐ 한편 본 연구는 Astronomy & Astrophysics 2026년 2월호에 게재됐다. (보도자료 끝. 참고자료 있음.)   - 블레이자 TXS 0506+056의 전파 영역 사진 그림 1. 2023년 7월 1일 전파 영역(약 2cm 파장)에서 촬영한 블레이자 TXS 0506+056의 사진. 십자가들은 15년 동안 기록된 중심핵과 제트의 위치이며, 십자가의 크기는 위치의 오차 범위다. 원들은 2023년 7월 1일 기준 중심핵과 제트가 차지하는 영역의 추정 각크기다. 분해 가능 영역(Beam)은 해당 이미지가 이보다 큰 영역을 구분하는 해상도를 가지고 있음을 나타낸다. 단, 잡음 대비 신호가 충분히 강하다면 이보다 작은 영역도 구분할 수 있다. 각도 단위 1mas(milli-arcsecond)는 1/3600000도에 해당한다. Jy (Jansky)는 선속밀도 단위이며, 1등성의 선속밀도가 약 1446Jy에 해당한다. 전파의 세기는 선속밀도를 Beam을 나눈 값(Jy/Beam)으로 나타낸다. - 시간에 따른 블레이자 TXS 0506+056 중심핵의 밝기 변화와 폭발 그림 2. 블레이자 TXS 0506+056의 15년 동안 시간에 따른 중심핵 밝기 변화와 발생한 폭발. 총 5번의 폭발이 검출되었으며, 이들 중 가장 강한 폭발 4를 최적의 거리 측정 결과에 이용했다. 폭발 4는 전파 선속밀도가 2.7배 상승하는데 약 125일 걸리며, 최대 1.61Jy 상승했다. Modified Julian Day는 1858년 11월 17일 자정을 기점으로 현재까지 며칠이 지났는지를 나타낸다. - 우주 거리 사다리(Cosmological distance ladder): 천문학에서는 무엇보다 광활한 우주에서 천체를 발견하고, 그 천체까지의 거리를 구하는 것이 매우 중요하다. 천문학에서는 가까운 곳에서 표준척도나 표준촛불을 찾아내서 더 멀리 떨어진 천체까지를 측량해나가는 측량 체계를 ‘우주 거리 사다리’라고 한다. 태양계 내에서는 레이더와 비례식으로 시작해서 조금 더 먼 거리는 연주시차로, 마지막으로는 허블-르메트르 법칙까지, 이러한 다양한 거리측정법들을 통해 천체까지의 거리를 측정하고 이 거리는 우주를 연구하는 데에 가장 기본적이지만 중요한 단서가 된다. 그림 3. 우주의 거리를 측정하는 우주 거리 사다리. - 표준촛불(또는 표준촉광): 표준촛불은 그 고유 밝기를 알고 있는 천체로서, 겉보기 밝기를 측정하면 그 겉보기 밝기가 고유 밝기에 비해 거리의 제곱에 반비례해 어두워지는 물리적 원리를 이용하여 매우 정확하게 거리를 측정할 수 있는 천체이다. 제Ia형 초신성, 신성, 구상성단, 세페이드 변광성 등이 그 예이다. 인류가 발견한 표준촛불들은 하나같이 우주에 대한 인류의 이해를 확장하는 데 큰 역할을 했다. 겉보기 밝기의 변화 주기와 고유밝기의 상관관계가 잘 알려진 세페이드 변광성(Cepheid variables)을 이용해 1923년 에드윈 허블(Edwin Hubble)은, 우주에는 우리은하를 넘어 무수히 많은 외부 은하가 존재하고, 우주는 또한 팽창하고 있다는 혁명적인 지식을 인류에게 선사했다. 또한 1990년대에 과학자들은 표준촛불로 가장 먼 거리를 잴 수 있는 제Ia형 초신성(Type Ia supernovae)을 분석해 초신성들이 우주의 팽창 속도에 비해 밝기가 더 어둡다는 것을 밝혔다. 이를 통해 우주가 가속팽창하고 있다는 가설의 관측적 증거를 제시했다. 이 획기적인 연구 결과를 발견한 솔 펄무터(Saul Perlmutter), 브라이언 슈미트(Brian Schmidt), 애덤 리스(Adam Riess)는 2011년 노벨물리학상을 받았다.  그림 4. 표준촛불 원리. 빛의 밝기(I)는 광원으로부터 거리(r) 제곱에 반비례한다.  광원이 2배 만큼 더 멀어지면 밝기는 4배 어두워진다.  표준촛불 원리를 이용하면 고유 밝기를 알고 있는 천체까지의 거리를 구할 수 있다. - 표준척도: 표준척도는 그 크기를 알고 있는 천체 또는 천체구조로서, 그 각크기를 측정하면 각크기가 실제 거리에 반비례하여 작아지는 물리적 원리를 이용해 매우 정확하게 거리를 측정할 수 있는 천체이다. 마치 불꽃놀이에서 불꽃의 폭발 지점까지의 거리를 계산하는 것과 같은 원리이다. 불꽃이 폭발 시점에서 최대 밝기까지 걸리는 시간과 불꽃이 팽창하는 속도를 관측한다면 불꽃의 최대 크기를 계산할 수 있다. 이렇게 계산된 최대 각크기를 실제 눈으로 관측한 불꽃의 겉보기 각크기와 비교하면 불꽃이 폭발한 지점까지의 거리를 계산해낼 수 있는 것이다. 그림 5. 표준촛불과 표준척도의 개념도 - 활동은하핵(Active Galactic Nucleus 또는 AGN): 활동은하핵은 우주에 분포하고 있는 외부 은하 중 모든 파장대 혹은 특정 파장대에서 매우 밝은 광도를 보이는 은하의 중심 영역을 말한다. 이러한 활동은하핵이 존재하는 은하를 활동은하(Active Galaxies)라고 부른다. 활동은하핵은 우주에서 가장 밝은 천체로 꼽히기 때문에 먼 우주에 있는 천체까지도 관측이 가능하다는 점에서 현대 천문학에서 매우 중요한 연구 대상이다. 활동은하핵의 활동성은 주로 은하 중심부에 위치한 초대질량블랙홀의 존재와 관련이 깊다. 태양 질량의 수백 만 배에서 수십 억 배 질량을 가진 이 초대질량블랙홀은 주변 물질을 중력으로 끌어들여 부착원반(accretion disk)을 형성하면서 온도가 올라가게 되어 매우 많은 에너지를 빛으로 방출한다. 이 과정에서 일부 물질들은 블랙홀의 자전축을 중심으로 원반에 수직한 방향으로 빠르게 분출되는데 이를 제트(jet)라고 한다. 이 제트의 물질들은 상대론적인 속도 즉, 빛의 속도에 가깝게 분출된다. 이 제트는 일부 에너지를 빛으로 방출하는데, 그 빛의 스펙트럼은 전파영역에서 감마선 영역에 이른다. 또한 이러한 제트는 분출될 때 운동에너지가 매우 커서 수천 광년 이상 멀리 뻗어져나간다.  - 초대질량블랙홀(supermassive black hole): 초대질량블랙홀은 현재까지 관측된 가장 무거운 블랙홀로서 질량이 대략 태양 질량의 수백 만 배에서 수십 억 배 사이인 블랙홀이다. 아직까지 초대질량 블랙홀이 어떻게 만들어지는가에 대한 이론은 잘 정립되어 있지 않다. 무거운 별의 진화 마지막 단계에 중력 붕괴로 인해 생성된 별질량블랙홀(stellar-mass black hole)과는 달리 초대질량블랙홀은 은하의 중심에 위치하고 있다. 우리은하를 비롯한 대부분 무거운 은하의 중심에는 초대질량블랙홀이 있다. 우리은하의 경우 은하의 중심지역인 궁수자리A*(Sagittarius A*)에 초대질량블랙홀이 존재하는 것으로 알려져 있다. 초대질량블랙홀은 보통 에너지를 많이 방출하지 않고 조용하게 존재하지만 주변 물질이 유입되는 경우에는 부착원반(accretion disk)을 형성하면서 매우 많은 에너지를 방출한다. 이것이 퀘이사 혹은 활동은하핵(AGN)의 물리적 기원이다. - 초장기선 전파망원경배열(VLBA, Very Long Baseline Array): 하와이부터 버진아일랜드까지 미국 전역에 분포한 초장기선 전파간섭계(VLBI, Very Long Baseline Interferometry) 관측망이다. VLBI는 수백~수천 킬로미터 떨어진 여러 대의 전파망원경으로 동시에 같은 천체를 관측하여 전파망원경 사이의 거리에 해당하는 구경을 가진 거대한 가상의 망원경을 구현하는 방법이다. 여러 대의 전파망원경이 멀리 떨어져 있을수록 더 높은 해상도를 얻을 수 있기 때문이다. VLBI를 이용하면 허블 우주망원경, 스바루 망원경 등 대형 광학망원경보다 수십 배 이상의 높은 해상도로 천체를 관측하는 것이 가능하다. VLBA 간섭계는 총 10개의 지름 25m의 전파망원경으로 구성되어 있다. 이들 안테나의 전체 배열 길이는 약 8,000km로서 0.3~90GHz 주파수에서 고분해능으로 먼 우주의 다양한 천체를 관측할 수 있다. ○ 연구팀 - 송찬우 (한국천문연구원/과학기술연합대학원대학교(UST) 연구원) - 이상성 (한국천문연구원 책임연구원, 과학기술연합대학원대학교 교수) - 강신철 (한국천문연구원 박사후연구원) - 정위연 (한국천문연구원 박사후연구원) ○ 논문  - 게재지 : Astronomy & Astrophysics 2026년 2월호  - 제목 : A distance measurement for blazar TXS 0506+056 using its radio variability and very long baseline interferometry images - 저자 : 송찬우, 이상성, 강신철, 정위연

우주망원경 스피어엑스,  외계서 온 혜성 3I/ATLAS 유기분자 분출 포착   - 근일점 이후 급격한 밝기 증가…성간혜성의 물과 유기물질 방출 과정 규명 - 한국이 데이터 분석 주도…외계행성계 형성과 구성에 대한 단서   □ 한국천문연구원(원장 박장현, 이하 ‘천문연’)과 나사(NASA)가 공동 개발한 우주망원경 스피어엑스*가 외계에서 온 성간혜성 3I/ATLAS**를 성공적으로 관측하고, 물과 유기물질 방출도 포착했다고 밝혔다.     *SPHEREx : Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer     **3I/ATLAS : 지난해 7월 1일, NASA의 ATLAS 탐사망원경에 의해 발견된 혜성. 높은 이심률과 궤적 분석을 통해 태양계가 아닌 성간 기원 혜성임이 확인됐으며, 이후 여러 NASA 임무가 이를 추적 관측하고 있다.    □ 한국이 참여한 스피어엑스 국제 공동연구진은 지난해 8월 혜성 3I/ATLAS를 초기 관측하고, 같은 해 12월 후속 관측해 비교 분석했다. 그 결과, 혜성의 대기라 할 수 있는 코마(coma)에서 물, 이산화탄소, 일산화탄소, 시안화물(CN) 등의 유기분자가 검출됐다. 유기분자는 지구 생명체의 기초가 되는 물질이다. 또한 연구진은 혜성이 태양과 가장 가까워진 시점인 근일점 이후 약 두 달이 지난 뒤 밝기가 크게 증가했음을 확인했다. 이는 혜성이 물, 이산화탄소, 일산화탄소 등을 우주 공간으로 방출하면서 나타나는 전형적인 혜성 활동과 연관된 현상이다.  □ 연구를 주도한 존스홉킨스 응용물리연구소(APL)의 캐리 리스(Carey Lisse) 박사는 “지난해 12월, 혜성 3I/ATLAS는 대규모 분출 활동을 일으키며 현저히 밝아졌다”며 “혜성에서 탄소가 풍부한 물질은 표면 깊은 곳의 물 얼음 안에 갇혀 있는데, 이 분출 활동을 통해 그 물질들이 대량으로 방출됐다”고 설명했다.  그림 1. SPHEREx가 성간 혜성 3I/ATLAS에서 관측한 주요 물질이 방출된 결과를 보여준다. 각 패널은 3I/ATLAS 위치에서 지구–달 거리 약 두 배에 해당한다. 먼지 영상에서는 이 규모에서 태양 방향으로 향하는 꼬리를 동반한 배(pear) 모양의 형태가 나타나는 반면, 기체 대기(코마)는 훨씬 더 대칭적이며 거의 구형에 가까운 분포를 보인다. 이미지에는 천구 북쪽과 동쪽 방향이 표시돼 있으며, 영상 평면상에서의 속도 반대 방향(-V)과 태양 반대 방향(-⊙)도 함께 나타냈다. 노란색과 흰색 눈금 막대는 각각 지구–달 거리 1배와 5각분을 의미한다.       □ 혜성은 태양에 접근하면서 온도가 올라갈 때, 표면의 얼음이 가열돼 액체 단계를 거치지 않고 바로 기체로 변하는 승화 과정을 겪는다. 이 과정에서 방출된 가스는 혜성 핵을 둘러싼 대기인 코마를 형성한다. 다만 태양의 열이 혜성 내부로 전달되는 데 시간이 걸리기 때문에 가장 활발한 물질 방출은 근일점 이후에 나타날 수 있다. 혜성 3I/ATLAS 역시 이런 특성을 보인 사례로 분석된다. □ 스피어엑스는 8월 관측에서 이산화탄소가 풍부하고 소량의 일산화탄소와 물을 포함한 코마를 확인했다. 12월 관측에서는 더 활발하고 다양한 성분의 코마가 관측됐으며, 특히 이산화탄소 대비 일산화탄소 양이 증가한 것으로 보인다.  □ 물과 이산화탄소 같은 성분들은 지상망원경으로는 대기의 영향으로 관측하기 힘들어 우주망원경이 유리하다. 특히 이번 혜성 관측의 경우, 12월에는 코마의 크기가 커졌는데 스피어엑스가 넓은 영역을 관측 가능한 광시야 우주망원경이라 3I/ATLAS 혜성 전체를 정밀하게 담아낼 수 있었고, 다양한 유기물질의 방출 정보를 얻을 수 있었다.   □ 본 연구에서 데이터 처리와 계산 등 주도적인 역할을 한 박윤수 한국천문연구원 선임연구원은 “스피어엑스가 우주 전반에 대한 전례 없는 데이터를 수집하고 있는데, 이번에는 발사 후 불과 몇 달 만에 성간 기원의 물체가 우리 태양계로 들어왔고, 스피어엑스는 이를 즉시 관측할 준비가 돼 있었다”며 “과학은 때로 이렇게 적절한 순간, 적절한 장소에서 진전된다”고 말했다.    □ 연구진은 이번 관측자료를 바탕으로 과거 등 추가 관측자료들을 모아 시간에 따른 물리적, 화학적 구성성분 변화를 분석하고, 이를 통해 태양계 혜성과 성간 혜성 간의 공통점과 차이점을 비교함으로써 외계 행성계와 지구의 형성 과정을 밝히는 연구를 지속해나갈 예정이다.    □ 천문연 박장현 원장은“한국 과학자들이 스피어엑스의 주요 과학 임무 및 자료처리에 참여할 뿐만 아니라, 관측 데이터의 과학적 분석에서도 중요한 역할을 수행해 성과를 냈다”고 말했다.   □ 이번 결과는 지난 3일 미국천문학회 연구 노트(Research Notes of the American Astronomical Society)에 게재됐다.     한편, 스피어엑스 임무는 나사 제트추진연구소(JPL)가 총괄하며, 캘리포니아공과대학이 운영하는 데이터 센터인 IPAC에서 데이터 처리와 아카이브를 담당한다. 과학 분석에는 한국천문연구원을 포함해 미국, 한국, 대만 등 13개 기관의 연구진이 참여하고 있으며, 관측 데이터는 전 세계 연구자와 일반 대중에게 무료로 공개된다. (보도자료 끝. 추가자료 있음.)  1. 3I/ATLAS 적외선 스펙트럼 2025년 12월 8-15일 동안 촬영한 혜성 3I/ATLAS의 SPHEREx 0.75-5.0 μm 영상(Lisse et al. 2026 에서 시각화를 위해 일부 업데이트). 상단에는 약 6각분 크기로 잘라낸 합성영상에 등고선을 표시한 것이다. 천구의 북극은 검은 화살표(N)로, 속도와 태양 반대 방향은 파란점선과 붉은 실선으로 표시하였다. 상단 그래프는 3I/ATLAS의 플럭스-스펙트럼을 보여준다. 분광광도 값(기호)은 관측 날짜에 따라 색상으로 구분했다(우측 색상 막대). 1.083 μm 부근의 분광광도는 지구 외기권 헬륨방출의 영향으로 심하게 오염돼 있음을 유의해야 한다. 주요 기체 성분의 분광 방출선은 식별을 위해 색상으로 구분해 표시했으며, CN(0.93μm), H₂O(2.7-2.8μm), C-H 유기물(3.2-3.6μm), CO₂(4.2-4.3μm), CO(4.7-4.8μm)를 포함한다.  2. 스피어엑스로 3I/ATLAS 스펙트럼 관측을 보여주는 동영상 아래 동영상은 스피어엑스가 스펙트럼과 영상을 동시에 얻어지는 관측을 보여주는 영상이다.  □ 논문 및 연구팀  - 논문 : SPHEREx Reobservation of Interstellar Object 3I/ATLAS in 2025 December: Detection of Increased Post-perihelion Activity, Refractory Coma Dust, and New Coma Gas Species / 미국 천문학회 연구노트 / 2월 3일  - 연구팀 캐리 리스 (Carey Lisse, 제1 저자, 존스홉킨스 응용물리센터(APL)) 박윤수 (제2 저자, 한국천문연구원 은하진화연구센터 선임연구원)  외 SPHEREx Science Team

천문연, 우주와 AI 기술 주제로 한 자리 마련 - 3일 SpaceAI 컨퍼런스 개최   ■ 한국천문연구원(원장 박장현)이 오는 3일 대전 본원에서 천문우주 분야 AI 데이터 활용 체계를 마련하기 위해 ‘2026 SpaceAI 컨퍼런스’를 개최한다.  □ 이번 컨퍼런스는 SpaceAI 프로그램*의 일환으로, 천문우주 과학 기술 분야에 인공지능 기술 활용을 확대하기 위한 활동과 성과를 공유하는 자리다. 천문우주과학 분야 이외에도 다양한 분야의 AI 전문가들을 초청해 최근 AI 연구 동향과 천문우주과학 분야에 접목할 수 있는 유용한 AI 모델 및 사례 등을 나눈다.     ※ SpaceAI 프로그램: 인공지능을 연구에 활용하고자 할 때 제약이 되는 문제를 해결하고 지원하기 위해 천문연구원이 주도하고 여러 기관의 다양한 전문가들이 자문하며 운영하는 프로그램 □ 한편, 천문연은 카이스트 SW교육센터와 공동으로 우주 분야 연구를 수행하는 AI 전문가 인력 양성을 위해 2024년부터 대학생 및 대학원생을 대상으로 ‘천문우주 AI 경진대회’를 개최해오고 있으며, 이번 컨퍼런스에서 해당 경진대회 내용도 공유될 예정이다.  □ SpaceAI 프로그램에 관한 보다 자세한 사항은 홈페이지(http://spaceai.kasi.re.kr/)에서 확인할 수 있다.

※ 우주항공청 배포 보도자료로, 공동 게시합니다. 국내개발 큐브위성(K-RadCube),  아르테미스 2호 탑재...우주비행사와 함께 우주로! - 한-미 우주 아르테미스 협력의 실질적 결실 - 2~4월 발사 예정…지구 고궤도에서 우주방사선 관측 임무 수행 【관련 국정과제】 28. 세계를 선도할 넥스트(NEXT) 전략기술 육성  우주항공청(청장 윤영빈, 이하 ‘우주청’)과 한국천문연구원(원장 박장현, 이하 ‘천문연’)은 미국 항공우주청(NASA)의 유인 달 탐사 프로젝트 아르테미스 2호에 탑재될 큐브위성(이하 ‘K-RadCube’)이 모든 지상 준비를 마쳤으며, 2~4월* 기간중에 미국 플로리다주 케네디우주센터에서 발사될 예정이라고 밝혔다.   * 발사 시도 공식 예정일 : 미국 현지시간 기준(EST) 2월 6, 7, 8, 10, 11일 / 3월 6, 7, 8, 9, 11일 / 4월 1, 3, 4, 5, 6일   NASA는 아르테미스 2호를 통해 우주발사시스템(SLS)과 오리온(Orion) 우주선의 시험 비행 임무를 수행할 예정이며, K-RadCube는 오리온 스테이지 어댑터(OSA)에 탑재되어 지구를 둘러싼 밴앨런 복사대(Van Allen Radiation Belts)의 우주방사선을 고도별로 측정할 예정이다. 관측 자료는 향후 지구-달 이동 구간에서 우주방사선이 유인 우주비행사에게 미치는 영향 분석에 활용될 예정이다.   이번 발사는 지난해 5월 체결된 한-미 이행약정(IA)에 따른 실행으로, 주관기관인 천문연은 위성 개발 및 방사선 측정 탑재체 개발과 비행 인증, 획득할 운영 데이터 관리 및 임무 종료 후의 폐기 절차를 담당한다. 또한 나라스페이스테크놀로지는 큐브위성을 개발하고, KT SAT은 운영을 담당한다. 부탑재체는 지구 고궤도 방사선 환경에서의 동작 검증을 위한 반도체 탑재로, 삼성전자, SK하이닉스가 참여했다. NASA는 K-RadCube의 탑재와 발사 등 발사 관련 기술 지원을 총괄한다.   K-RadCube는 지구 고궤도 사출 이후 해외 지상국과 초기 교신을 수행하며, 지상국 관제에 따라 임무 궤도 도달을 위한 단계별 자체 추력 기동에 돌입한다. 초기 궤도에서 근지점 고도를 약 150km, 이어지는 두 번째 궤도에서 약 200km로 상승시켜 최종 목표 궤도에 안착할 계획이다.   K-RadCube는 아르테미스 2호의 부탑재체로서, 일반 저궤도 위성보다 높은 기술적 제약을 극복하고, NASA의 엄격한 유인 비행 안전 기준을 충족해야 하는 고난도 미션이다. 또한, NASA SLS 발사체의 강력한 진동 환경을 견뎌내야 하며, 발사 후에는 고타원궤도의 극한 환경에서 신속하게 초기 교신을 확보하고, 정밀한 궤도 기동을 수행해야 하는 운용상의 도전 과제가 있다. 최종적으로 확보된 데이터는 발사 6개월 이후 전세계에 공개될 예정이다.   윤영빈 청장은 “K-RadCube는 한국의 심우주 큐브위성 개발·운영 역량과 함께, 유인 우주탐사 임무에 적용 가능한 안전성과 신뢰성 기술을 국제적으로 검증하는 중요한 사례”라며, “향후 달 및 심우주 탐사에서 우리나라의 기술적 기여와 역할을 확대하는 계기가 될 것”이라고 밝혔다. □ K-RadCube 발사 개요  ㅇ (일시) 2026년 2월~4월*      * 발사 가능 일정(미국 현지시간 기준(EST)) : 2월 6, 7, 8, 10, 11일 / 3월 6, 7, 8, 9 11일 / 4월 1, 3, 4, 5, 6일  ㅇ (장소) 미국 플로리다주 케네디우주센터 Launch Complex 39B  ㅇ (발사체) 우주발사시스템(Space Launch System, SLS): 아르테미스 유인탐사선 발사시스템 □ K-RadCube 개발 참여 국내 기업 및 역할   ㅇ K-RadCube는 나라스페이스테크놀로지, KT SAT, 삼성전자, SK하이닉스 등 다수의 국내 기업들이 참여함   ㅇ SLS 발사체의 ICPS(Interim Cryogenic Propulsion Stage) 상단에 위치한 오리온 스테이지 어댑터(OSA, Orion Stage Adapter)에서 사출되어 자체 추력을 이용하여 근지점 고도를 상승시키는 궤도 변경을 시도한 후, 밴앨런 복사대를 가로지르며 우주방사선 환경 측정   ㅇ (임무 시나리오) K-RadCube는 발사체에서 사출 직후 자동으로 태양전지판을 전개하고 약 2시간 정도 후 자세제어 수행. 위성이 지구에서 가장 먼 원지점에 도달하면 추력기를 작동하여 지구에 가까이 비행할 때의 근지점 고도가 약 150km에서 200km가 되도록 조정 시도. 정상궤도에서는 약 28시간 동안 과학측정을 우선 수행하고, 위성과 탑재체 상태가 좋은 경우 많게는 2주 추가 임무 수행할 계획  ㅇ 우주방사선 측정을 위해 큐브위성에는 방사선 측정장치인 K-RAD가 탑재되며, K-RAD의 입자선량계(PD, Particle Dosimeter)는 선형 에너지 전달(Linear Energy Transfer) 스펙트럼과 우주 방사선량을 측정하여, 지구-달 여정(Earth-Moon Trajectory) 동안의 우주방사선 환경을 분석하고 유인 우주비행사의 방사선 방호 연구를 수행할 수 있는 과학 자료 제공  ㅇ 국내 기업이 개발한 반도체 소자를 탑재하여 우주환경에서 반도체 소자의 방사선 내성 특성을 검증할 계획. 탑재한 반도체 소자의 단순한 작동 여부 확인 외에, K-RAD가 제공하는 정량적 방사선 계측 데이터와 소자의 실시간 반응을 연계 분석하여, 우주 방사선에 대한 소자의 반응 특성을 정밀 평가  ㅇ K-RadCube는 아르테미스 2호의 부탑재체로 매우 짧은 개발 일정 속에서도 NASA의 유인 비행 관련 안전 기준을 충족하도록 개발. NASA의 요구사항에는 기계적 안전성, 배터리 위험 분석, 추력기 적합성 등이 포함. 자체 임무 성공과는 별개로, 유인 임무의 안전에 미칠 수 있는 영향을 사전에 방지하기 위해, 큐브위성 프로젝트에서는 이례적일 정도로 엄격한 탑재 절차가 요구됨

※ 우주항공청 배포 보도자료로, 공동 게시합니다. 우주의 ‘어두운 비밀’ 밝힐 국산 망원경 K-DRIFT, 칠레에서 첫 관측 성공  - 루빈 천문대보다 2배 이상 넓은 광시야로 초극미광 탐사 본격화  - 세계 최초 0.5m급 ‘비차폐 자유곡면 3반사 망원경’ 독자 기술 확보 우주항공청(청장 윤영빈, 이하 ‘우주청’)과 한국천문연구원(원장 박장현, 이하 ‘천문연’)은 밤하늘보다 수천 배 어두운 초극미광(Ultra-Low Surface Brightness) 천체를 관측하기 위해 국내 순수 기술로 개발한 케이-드리프트(K-DRIFT)* 1세대가 첫 영상 관측에 성공했다고 밝혔다.   * K-DRIFT(KASI Deep Rolling Imaging Fast Telescope)는 매우 어두운 밝기의 천체를      포착하기 위해 망원경 내부의 산란광을 최소화하고 배경 하늘값의 요동을 낮추어 어두운     천체를 선명하게 포착하는 국내 기술을 적용   이번 관측에 성공한 케이-드리프트(K-DRIFT) 1세대 망원경은 구경 0.5미터의 소형 광학망원경으로, 시야각이 루빈 천문대(Vera C. Rubin Observatory, 구경 8.4m) 망원경보다 2배 이상 넓으며, 보름달 100개 면적을 한 번에 관측할 수 있는 광시야 능력과 초극미광 특화 기술을 결합해, 루빈 천문대 대비 약 20배 높은 탐사 효율을 갖는다.   천문연 고종완 박사가 이끄는 케이-드리프트(K-DRIFT) 연구팀은 초극미광 탐사 효율을 기존 대비 약 20배 향상시킨 0.5m급 케이-드리프트(K-DRIFT) 1세대를 성공적으로 개발했다. 해당 망원경은 2025년 6월 보현산천문대에서 시험 관측을 통해 성능을 확인했으며, 최근 칠레 엘 사우스(El Sauce) 천문대에 설치되어 첫 영상을 획득하고 이를 공개했다.      특히 케이-드리프트(K-DRIFT)는 부경을 주경축과 비스듬히 배치하는 비차폐 설계를 적용해 기존 반사망원경에서 발생하는 부경이 주경을 가려 빛이 감소하고 왜곡이 발생하는 차폐(가림) 현상을 제거하고, 망원경 내부 구조를 최적화해 광범위한 시야각에서도 산란광과 왜곡을 최소화했다. 이와 함께 관측 영상의 배경 하늘값을 균일하게 유지할 수 있는 관측 환경을 구현했다.      ※ 주경(Primary Mirror)은 천체에서 오는 빛을 모아 초점을 맞추는 역할, 부경(Secondary Mirror)은 주경에서 모은 빛을 다른 경로로 반사시키는 역할. 부경이 주경과 비스듬히 배치되면, 상대적으로 빛의 경로가 복잡해지고 왜곡(수차)가 발생할 가능성이 커져 설계, 제조, 정렬 과정에서 높은 정확도 요구   케이-드리프트(K-DRIFT) 1세대에 적용된 0.5m급 광시야 비차폐 자유곡면 광학계는 천문연이 임무 설정 및 광학계 설계를 주도하고, 국내 기업인 ㈜그린광학이 반사경 가공과 측정 기술을 담당하는 등 국내 연구진이 설계·가공·측정·정렬·검증의 전 과정을 수행했다.      연구진은 현재 진행 중인 시험 관측을 마무리한 뒤, 올해 상반기 내 남반구 밤하늘을 대상으로 본격적인 초극미광 영상 탐사에 착수할 예정이다. 또한 이번 지상 관측 성과를 바탕으로, 향후 천문연의 전략연구사업인 ‘한국형 광시야 우주망원경’의 원형 모델 개발과 심우주 전천 영상 탐사로 연구 범위를 확대할 계획이다.      우주청 강경인 우주과학탐사부문장은 “순수 국내 기술로 개발한 케이-드리프트(K-DRIFT)는 초극미광 관측을 위한 원천기술을 확보했다는 점에서 큰 의미가 있다”며, “지상에서의 성공적인 관측을 바탕으로 향후 우주궤도에서의 광시야 관측을 위한 우주망원경 개발로 이어질 수 있도록 연구협력 생태계 구축을 적극 지원하겠다”고 밝혔다. 1. K-DRIFT와 기존 탐사(DESI Legacy Imaging Survey) 영상 비교 그림 1.Fornax 은하단영역에 있는 NGC 1365 은하를 K-DRIFT G1(1세대)과 CTIO에 있는 Blanco 4m 망원경으로 관측한 최신(DR10) 영상을 비교. DESI Legacy Imaging Survey 영상에서는 배경 하늘값의 요동이 심한 것을 확인할 수 있는 반면, K-DRIFT G1 영상에서는 균일함. 배경 하늘값을넓은 범위에서 균일하게 얻는 기술은 초극미광자료처리의 핵심기술 중에 하나임 2. 칠레 엘 사우스(El Sauce) 천문대에 설치된 K-DRIFT G1 1, 2호기 사진  그림 2. 칠레 엘 사우스(El Sauce) 천문대에 설치한 후 촬영한 K-DRIFT G1 1, 2호기 3. K-DRIFT로 Fornax 은하단을 관측한 영상 광시야의 장점을 확인하고 한 번 관측으로 다양한 극미광 천체를 확인. 밤하늘에 넓게 퍼져 있는 Fornax 은하단을 광시야의 장점을 이용해서 초확산은하(Ultra Diffuse Galaxy), 은하의 병합 역사를 추적할 수 있는 조석 현상들(Tidal features), 은하단의 성장 역사와 암흑물질의 분포를 추적할 수 있는 은하단내광(Intracluster Light)을 한 번의 관측으로 확인함  4. K-DRIFT G1 광학 설계 및 비차폐 자유곡면 3반사 광학계 도면  5. K-DRIFT G1과 루빈천문대 시야각(Field of View; FoV) 비교 그림 5. K-DRIFT G1의 시야각(빨간색 사각형)은 보름달 100개를 한 번에 촬영할 수 있는 광시야로 루빈천문대 시야각(노란색 원)의 2배 □ 초극미광    초극미광을 관측하는 이유는 먼저 우리은하와 같은 은하들이 오랜 시간 성장하며 남긴 희미한 흔적들을 보기 위해서다. 두 번째로는 이론적으로 존재가 예상되지만 너무 어두워 그동안 발견되지 못한 희미한 은하들을 발견하기 위해서다. 이런 흔적들은 우주의 성장 역사를 기록한 ‘우주 화석’과 같다. 이 화석을 정밀하게 분석하면, 은하가 어떤 충돌과 병합을 거쳐 지금의 모습이 되었는지를 알 수 있을 뿐만 아니라, 나아가 우주를 이해하는 기본 틀인 표준우주모형을 관측 데이터로 검증하는 데 기여한다.     아직은 관측 기술의 한계로 연구가 충분하지 않지만, 초극미광 관측 기술이 발전하고 이를 뒷받침하는 이론 연구가 함께 이루어진다면, 우리는 우주 진화에 대해 한 단계 깊은 통찰을 얻을 수 있다.    밤하늘의 어두운 영역을 탐사하려는 노력은 꾸준히 있어왔는데, 2000년대 북반구의 SDSS 탐사를 시작으로, 2010년대 남반구의 DESI Legacy Imaging Survey에서는 그보다 약 6배 더 어두운 우주를 탐사했다. 하지만 이들조차 밤하늘보다 겨우 수백 배 어두운 수준에 머물렀고, ‘수천 배 이상’ 어두운 초극미광의 우주는 여전히 미지의 영역으로 남아 있다. □ K-DRIFT 특장점 - 세계 최초의 0.5m급 비차폐(Off-axis) 자유곡면(Freeform) 망원경: K-DRIFT G1은 3개의 반사경을 모두 자유곡면으로 가공하여 제작된 비차폐 반사형 망원경이다. 0.5m급 망원경에 이러한 첨단 광학 설계를 적용해 지상 관측에 성공한 것은 세계 최초다. 이 독창적인 설계와 내부 산란광을 최소화하고 배경 하늘값의 요동을 낮춰서 극도로 어두운 천체를 선명하게 포착할 수 있다. 이는 미국 NASA의 차세대 중형급 자외선 우주망원경(UVEX)과 캐나다가 추진 중인 차세대 플래그십(Flagship) 우주망원경(CASTOR)이 채택하고 있는 핵심 기술이다. - 거대 망원경을 뛰어넘는 탐사 효율: 특히 주목할 점은 탐사 효율이다. K-DRIFT 1세대는 구경이 8.4m에 달하는 세계 최대 규모의 루빈천문대(Vera C. Rubin Observatory) 망원경보다 구경은 작지만, 시야각은 2배나 넓다. 보름달 100개 면적을 한 번에 관측할 수 있는 광시야 능력과 초극미광 영상탐사에 최적화된 관측기술을 결합하여, 단위 자원 대비 동일 표면밝기(30 mag arcsec-2)에 도달하는 데 약 20배 높은 탐사 효율을 자랑한다. -  보현산에서 칠레까지, 우주를 향한 도약: K-DRIFT 연구팀은 지난 6월과 9월 보현산천문대에서의 국내 검증을 거쳐, 11월 관측 조건이 뛰어난 칠레로 망원경을 이송했다. 현재 원격 관측 시스템을 구축 중이며, 이 모델은 향후 개발될 '초극미광 심우주 탐사용 광시야 우주망원경(Spaceborne K-DRIFT)'의 기술적 모태가 될 예정이다.