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 탐사선 데스티니+의 표적, 소행성 파에톤의 민낯을 밝히다 - 3D 형상모형 공개…3.6시간 주기로 자전하며 표면 균질  이미지
■ 소행성 탐사는 태양계의 기원을 밝히고, 지구 충돌 위협과 자원 활용 가능성 측면에서 중요한 우주과제로 꼽힌다. 지난달에는 일본의 소행성 탐사선 하야부사2호가 소행성 ‘류구(Ryugu)'에 착륙 성공했다. 일본이 이어 계획 중인 탐사선은 데스티니 플러스(DESTINY+)로, 해당 탐사선의 표적이 될 소행성인 파에톤(Phaethon)에 대한 비밀을 한국천문연구원이 풀었다.  ■ 한국천문연구원은 파에톤이 40년 만에 지구에 가장 근접한 지난 2017년 12월 중순경, 산하 관측시설을 동원해 파에톤을 관측했다. 이를 분석해 파에톤의 표면이 화학적으로 균질하며 3.604시간에 한 번 시계 방향으로 자전한다는 것을 밝혀내고, 재구성한 3D 형상모형을 공개했다. □ 해당 모형에 따르면 파에톤은 적도 지역이 융기된 다이아몬드에 가까운 모양(top-shape)을 띤다. 일본우주항공연구개발기구(JAXA)의 하야부사2호가 탐사 중인 소행성 류구와 미국항공우주국(NASA)의 오시리스렉스(OSIRIS-REx)호가 탐사 중인 소행성 베누(Bennu)도 이와 비슷한 모양을 띠고 있다.  □ 소행성은 스스로 빛을 내지 않고 햇빛을 반사한다. 따라서 소행성이 공전하고 자전하면서 여러 면에서 반사된 광량을 기록한 자료가 있다면 소행성의 자전주기뿐 아니라 자전축 방향, 3차원 형상까지 재구성할 수 있다. 이것을 광도곡선 역산법(lightcurve inversion method)이라고 한다. 연구팀은 이 원리를 바탕으로 파에톤 밝기 변화의 주기를 분석해 3.604시간이라는 자전주기를 밝혀냈다.  □ 연계한 또 다른 연구에서는 파에톤이 자전하는 동안 스펙트럼의 변화를 확인했으며, 그 결과 아무런 변화가 나타나지 않아 표면이 화학적으로 균질하다는 점을 확인했다. 태양열에 의한 열변성이 표면 전체에 고르게 일어난다는 계산 결과로 표면의 균질성을 재증명했다.  □ 연구팀은 파에톤이 지구-달거리의 27배 이내로 지구에 접근했던 2017년 11월 11일부터 12월 17일까지 약 1개월간 천문연 산하 보현산천문대 1.8m, 소백산천문대 0.6m, 레몬산천문대 1m, 우주물체 전자광학 감시네트워크(OWL-Net, Optical Wide-field patroL Network) 0.5m 그리고 충북대학교천문대의 0.6m 망원경 외에 대만, 우즈베키스탄, 카자흐스탄 등 국내외 다양한 총 8개 연구시설을 동원해 해외 연구자들보다 시간적으로 더 조밀하게 관측한 자료를 얻었다. 이번 성과는 해당 관측 자료를 기초로 분석한 유일한 연구결과다.  □ 2022년 발사 예정인 데스티니 플러스 탐사선의 과학연구를 맡은 일본 치바공대(Chiba Institute of Technology) 행성탐사연구소(PERC, Planetary Exploration and Research Center)와의 협력연구 일환으로 한국천문연구원이 지상관측 연구를 주도했다. □ 소행성 연구를 이끌고 있는 문홍규 박사는 “태양계 천체 탐사 기획에는 지상 관측시설을 기반으로 얻은 목적 천체의 정밀궤도, 형상, 자전 특성, 표면물질 분포와 같은 연구결과가 뒷받침돼야 한다”며 “이번 연구를 통해 밝혀진 파에톤의 특성은 향후 데스티니 플러스 근접탐사의 핵심자료로 활용될 것으로 예상한다”고 말했다.  □ 한국천문연구원은 과학기술정보통신부의 ‘제3차 우주개발진흥 기본계획’에 제시된 한국의 미래 소행성 탐사임무를 기획, 설계하는 데 이러한 연구 경험과 협력 네트워크를 적극 활용해나갈 예정이다.   □ 한편, 파에톤의 자전주기와 자전축 방향, 3D 형상에 관한 연구결과는 천문학 및 천체물리학 저널(Astronomy and Astrophysics) 2018년 11월 14일자, 파에톤 표면 물질의 균질성에 관한 최근 연구결과는 행성 및 우주과학 저널(Planetary and Space Science) 2019년 1월 22일자에 각각 게재됐다.  [참고 1] 그림 및 영상  1. 소행성 파에톤의 3D 형상 모형 그림 1. 소행성 파에톤의 볼록모형(위)와 오목모형(아래). 좌측부터 자전축을 z라고 했을 때 측면에서 본 형상과 시계 방향으로 90도 회전된 모습, 자전축의 위에서 본 모습. 소행성은 스스로 빛을 내지 않고 햇빛을 반사한다. 게다가 자전하기 때문에 반사 단면적이 달라지며 반사광 밝기가 시간에 따라 변한다. 이처럼 시간에 따라 밝기가 변하는 것을 기록한 그림을 광도곡선이라고 한다. 소행성과 지구는 몇 년에 한 번 가까워지며 소행성이 다가왔다가 멀어지면서 우리는 보는 시점에 따라 소행성의 다른 면을 보게 된다. 따라서 소행성의 다른 면에서 반사된 광량을 기록한, 시간적으로 촘촘한 관측 자료가 있다면 소행성의 자전주기뿐 아니라 자전축 방향, 3차원 형상까지 재구성할 수 있다. 이것을 광도곡선 역산법(lightcurve inversion method)이라고 한다. 연구팀은 이 방법을 이용해 재구성한 파에톤의 볼록모형과 세이지(SAGE, Shaping Asteroids with Genetic Evolution) 방법을 통해 구현한 파에톤의 오목모형을 공개했다.  그림 2. 보현산천문대, 소백산천문대, 레몬산천문대 망원경으로 얻은 파에톤의 광도곡선. 가로축은 자전주기, 세로축은 밝기의 변화로 파에톤이 자전하면서 표면에서 반사된 빛의 밝기가 시간에 따라 변화하는 것을 나타낸 자료이다. 이를 분석한 광도곡선 역산법으로 파에톤의 자전주기뿐 아니라, 자전축 방향, 3차원 형상까지 재구성할 수 있다. 2. 소행성 파에톤의 궤도 및 형상 영상 링크 - http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baL0KHr7eRuUL_w~~.mp4 소행성 파에톤(3200 Phaethon)의 궤도 영상. 파에톤이 40년 만에 지구에 가장 근접해온 지난 2017년 12월 전후의 궤도를 확인할 수 있다. 출처: NASA/JPL - http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baL0KHrHeROcM_w~~.mp4 파에톤의 3D 형상과 자전 모습. 피에톤은 적도 지역이 융기된 다이아몬드에 가까운 모양(top-shape)을 띠며, 3.604시간에 한 번 시계 방향으로 자전한다. [참고 2] 용어 설명 1. 소행성 파에톤((3200) Phaethon) 소행성(Asteroid)은 행성보다 작은, 태양 주위를 공전하는 천체로, 대부분 화성궤도와 목성궤도 사이에 있는 소행성대(Asteroid belt)에 있다.  소행성 파에톤은 2022년 발사 예정인 JAXA의 데스티니 플러스 탐사선이 근접탐사 임무를 수행하게 될 대상 천체다. 또한 파에톤은 매년 12월 중순경 쌍둥이자리 유성우를 일으키는 모체로 널리 알려졌다. 즉 파에톤에서 떨어져나간 먼지와 돌조각이 유성우가 되어 떨어진다. 파에톤은 1983년 10월 영국 천문학자인 사이먼 그린(Simon F. Green)과 존 데이비스(John K. Davies)가 적외선천문위성 아이라스*의 관측 영상을 보다가 우연히 발견했으며 인공위성으로 찾은 첫 소행성으로 기록된다.  ※ 아이라스(IRAS, Infrared Astronomical Satellite) : 1983년에 적외선 영역에서 별, 은하, 태양계 천체들을 연구하기 위해 발사된 NASA의 적외선우주망원경  3200번째로 고유번호가 붙어 ‘(3200) Phaethon’이라고 불리며, 임시번호는 ‘1983TB’, 1983년 10월 상순 두 번째 발견된 소행성을 뜻한다. 파에톤의 지름은 약 5.8km, 자전주기는 3.6시간으로 알려져 있다. 태양계 형성 초기에 만들어져 당시에는 물과 같은 휘발성 물질이 다량 포함됐다가 그 이후 증발했을 것으로 보인다. 이 때문에 천문학자들은 파에톤을 혜성에 기원을 둔, B형(B-type) 소행성으로 분류한다. NASA의 스테레오* 위성은 지난 2009년과 2012년, 파에톤으로부터 방출된 먼지꼬리를 검출했다. 파에톤이 태양에 접근해 뜨거워지면 표면온도가 섭씨 750도까지 올라가는 것으로 예측된다.  ※ 스테레오(STEREO, Solar Terrestrial Relations Observatory) : 2006년에 태양관측 임무를 위해 발사된 NASA의 태양우주망원경 파에톤의 궤도장반경(공전궤도의 긴지름)은 1.27AU(천문단위)* 공전주기는 523.4일, 즉 1년 158일에 해당한다. 파에톤은 이심률이 큰 길쭉한 타원궤도를 공전해 수성, 금성, 지구, 화성 궤도와 차례로 만난다.   ※ 천문단위 1AU : 지구-태양 평균거리=1억 4천8백만km 파에톤은 지구와 가까운 거리(약 291만km)를 두고 지나가 지구위협소행성으로 분류된다. 태양과 가장 가까울 때 태양-파에톤 거리는 태양-수성 거리보다 짧은 0.14AU에 불과하다.  ※ 지구위협소행성(PHA, Potentially Hazardous Asteroid) : 지구에서 가장 가까울 때의 거리가 지구-달거리의 약 19.5배인 0.05AU이며 지름이 140m보다 큰 소행성  2. 데스티니 플러스의 임무 일본우주항공연구개발기구(JAXA)가 심우주 탐사기술을 시험하는 한편 소행성 파에톤을 직접탐사하기 위해 기획한 임무. JAXA는 소형우주과학 프로그램으로 준비하고 있으며 2022년 입실론 로켓으로 발사한다. 데스티니 플러스는 ‘행성 간 여행에 필요한 우주기술 실험 및 검증’ (DESTINY+, Demonstration and Experiment of Space Technology for INterplanetary voYage Phaethon fLyby dUSt science)의 약자다. 데스티니 플러스는 하야부사1호(2003~2010), 하야부사2호(2014~)에 이어 JAXA가 기획하는 세 번째 소행성 탐사임무다. JAXA가 이를 통해 달성하려고 하는 과학목표는 행성간 먼지의 기원과 특성 규명이다.  태양계 행성 간 공간에 분포하는 먼지는 유성을 일으키며 먼 과거, 지구와 같은 행성을 이루는 벽돌(building block) 역할을 했다. 행성 간 먼지는 지구에 유기물을 실어 나른 매질로 우리 태양계의 형성과 진화뿐 아니라, 지구의 생명 발생에 중요한 역할을 했을 것으로 보인다. 데스티니 플러스 탐사선은 파에톤 접근 이전에 먼지 검출기를 이용해 행성간 먼지를 포집하고 그 물리적 특성을 밝힌다. 일단 파에톤에 접근하면 초속 30km가 넘는 빠른 속도로 소행성 파에톤을 근접통과하면서 다양한 과학탐사 활동을 펼친다. 데스티니 플러스는 먼지 검출기(DDA, DESTINY Dust Analyzer)를 이용해 파에톤에서 분출되는 먼지의 특성을 분석하는 한편, 망원카메라(TCAP, Telescopic Camera for Phaethon)와 다중밴드 카메라(MCAP, Multiband CAmera for Phaethon)를 이용해 파에톤의 지형적 특성과 표면 반사율의 분포를 조사, 먼지가 분출되는 원리를 규명한다. 그림 3. 데스티니 플러스 탐사선 ⓒJAXA/ISAS [참고 3]  논문 및 연구팀 1. 파에톤의 자전주기와 자전축 방향, 3D 형상에 관한 연구 - 제목 : Optical observations of NEA 3200 Phaethon (1983 TB) during the 2017 apparition - 게재지 : Astronomy and Astrophysics, 2018년 11월 14일자 - 연구팀 : 김명진(한국천문연구원), 이희재(한국천문연구원, 충북대학교), 이상민(한국천문연구원, 충북대학교), 김동흔(한국천문연구원, 충북대학교), Fumi Yoshida(일본 치바공대 행성탐사연구소), Przemyslaw Bartczak(폴란드 Adam Mickiewicz 대학교), Grzegorz Dudzi?ski(폴란드 Adam Mickiewicz 대학교), 박진태(한국천문연구원), 최영준(한국천문연구원), 문홍규(한국천문연구원), 임홍서(한국천문연구원), 최진(한국천문연구원), 최은정(한국천문연구원) 외 14인 2. 파에톤 표면 물질의 균질성에 관한 연구 - 제목: Investigation of surface homogeneity of (3200) Phaethon - 게재지 : Planetary and Space Science, 2019년 1월 22일자 - 연구팀 : 이희재(한국천문연구원, 충북대학교), 김명진(한국천문연구원), 김동흔(한국천문연구원, 충북대학교), 문홍규(한국천문연구원), 최영준(한국천문연구원), 김천휘(충북대학교), 이병철(한국천문연구원), Fumi Yoshida(일본 치바공대 행성탐사연구소), 노동구(한국천문연구원), 서행자(인스페이스) [문의] ☎ 042-865-3251, 우주과학본부 문홍규 박사
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■ 한국천문연구원은 아래와 같이 인사이동을 실시했다. -  아 래  - 3월 7일자 정책부장   김영수(金永壽), 만 57세.
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다른 은하와의 만남을 기억하며 회전하는 은하 - 이웃 은하와의 상호작용이 은하의 회전을 변화시킨다는 증거 포착 이미지
■ 우리 은하를 비롯한 대부분 은하는 회전하고 있고, 고립되기보다는 다른 이웃 은하들 속에서 조화를 이루며 존재한다. 은하들은 때로 가까운 거리를 스쳐 지나가며 상호작용을 주고받기도 하는데, 그러한 상호작용이 은하의 회전에 직접적인 영향을 미친다는 관측 증거가 이번에 최초로 발견됐다. ■ 한국천문연구원 연구진은 3차원 분광 관측 자료 분석을 통해 은하의 회전 방향이 이웃 은하의 평균적인 운동 방향과 뚜렷한 상관성을 보인다는 사실을 밝혀냈다. 이러한 상관성은 최대 260만 광년 떨어진 이웃 은하들에서도 발견됐다. 은하가 1억 년에 6만 광년 정도를 이동한다고 추정할 때 은하는 약 40여 억 년 전에 다른 은하와 만났던 기억을 회전이라는 운동학적 성질로써 간직하고 있는 셈이다.  □ 은하 회전과 이웃 은하 운동의 상관성은 은하의 외곽부 회전에서 더욱 뚜렷하게 나타난다. 은하의 안쪽보다는 바깥쪽이 더 외부의 영향을 받기 쉽기 때문이다. 또한, 회전하는 은하가 어둡고 가벼울수록, 이웃 은하는 밝고 무거울수록 상관성이 높게 나타난다. 가벼운 은하일수록 외부의 영향을 받기 쉽고 반대로 무거운 이웃 은하일수록 다른 은하에게 쉽게 영향을 주기 때문이다. 이런 결과들은 운동학적 상관성이 은하와 은하 사이의 직접적인 상호작용에서 기원한 것임을 뒷받침한다. □ 연구진은 우선 3차원 분광 관측* 자료를 통해 정확한 회전 방향을 측정할 수 있는 400여 개 은하들을 분석했다. 3차원 분광 관측은 은하의 스펙트럼을 공간적으로 잘게 쪼개어 분석할 수 있게 해주는 최신 관측 기법이다. 이렇게 분석된 은하들의 회전축을 나란히 정렬하여 주변에 위치한 이웃 은하들의 운동방향 분포를 모두 겹쳐보았다. 그 결과, 관찰자인 우리에게서 멀어지고 있는 운동과 가까워지고 있는 운동을 구분해 은하의 회전 방향이 이웃 은하의 평균적인 운동 방향과 뚜렷한 상관성을 보인다는 사실을 알아냈다.     * 3차원 분광 탐사관측 : 분광 관측이란 천체에서 나오는 빛의 스펙트럼을 관측해 천체의 구성성분을 조사하는 방법이다. 기존의 분광 관측이 하늘의 한 지점에서 빛을 받았다면, 최근에 개발된 3차원 분광 관측기기를 이용하면 하늘의 특정 2차원 면에 걸쳐서 스펙트럼을 얻을 수 있다. 즉 x, y 그리고 파장 3차원을 가진 데이터를 얻을 수 있다.  □ 이번 연구에 사용한 관측 자료는 칼리파(CALIFA, Calar Alto Legacy Integral Field Area Survey) 데이터로, 이는 독일과 스페인이 공동 운영하는 칼라 알토 천문대(Calar Alto Observatory)에서 공개 제공하는 3차원 분광 탐사관측 자료이다.  □ 은하들 간의 상호작용은 회전과 같은 운동성 외에도 많은 흔적을 남긴다. 은하를 구성하는 별들의 나이 분포를 바꿔놓기도 하고 은하의 전체적인 형태가 크게 바뀌기도 한다. 그러나 이러한 성질들은 오랜 시간이 지나면서 다시 변하게 된다. 상호작용으로 인해 새로운 젊은 별들이 탄생하더라도 시간이 지나면 그 별들은 결국 늙어가게 된다. 은하의 형태 또한 상호작용 직후 다소 복잡해지지만, 많은 시간이 흐르면 더 무디고 단순한 모양으로 변하게 된다. □ 이에 비해 어떤 물체가 회전하는 정도를 나타내는 각운동량은, 에너지와 같이 본질적으로 보존되는 물리량이다. 일단 외부의 영향을 받아 각운동량의 변화가 발생하면 다시 추가적인 외부 영향이 있기 전까지 그 계(system)가 가진 각운동량은 아무리 긴 시간이 흘러도 그대로 유지된다. 이 때문에 은하의 운동학적 특성을 이해하고 기원을 추적하는 것이 은하의 진화 과정을 규명하는 중요한 단서가 된다. □ 연구진은 이러한 운동학적 연구를 더욱 확장하기 위해, 오스트레일리아 천문대에서 최대 3만여 개 은하들을 대상으로 진행하고 있는 차세대 대규모 3차원 분광 탐사관측 프로젝트인‘헥터(Hector)’ 참여를 추진 중이다.  □ 이번 연구를 이끈 한국천문연구원 광학천문본부 이준협 박사는 “지금까지는 은하가 놓여있는 다양한 환경에 따라 은하가 얼마나 빠르게 회전하는지에 초점을 둔 연구들이 많았고, 은하의 회전축과 회전 방향을 결정하는 요인에 관한 연구는 최근에서야 주목받는 연구 주제”라며 “은하의 회전 방향이 이웃 은하의 운동 방향에 영향을 받을 수 있다는 점에 착안해 새로운 연구 성과를 내놓을 수 있었다”라고 말했다.  □ 이번 연구 논문은 천문학 분야 최상위급 학술지인 미국 천체물리학저널 (The Astrophysical Journal) 2월 10일자에 실렸다.  그림 1. 대표적인 충돌 은하인 부자은하, M51의 모습.  M51의 나선팔 끝에 동반 은하인 NGC 5195가 있다. NGC 5195는 M51을 스쳐 지나가면서 서로의 인력으로 팔이 연결되었다. 이처럼 이웃 은하들은 때로 가까운 거리를 스쳐 지나가며 상호작용을 주고받기도 하는데, 그러한 상호작용이 은하의 회전에 직접적인 영향을 미친다는 관측 증거를 이번에 최초로 발견했다. (사진 출처: CAHA, Descubre, DSA, OAUV) 그림 2. 은하의 회전과 이웃 은하 운동의 상관관계 분석 결과 요약. 빨간 박스 속 그림은 한 은하의 회전 방향을 보여준다. 빨간 부분은 관찰자인 우리로부터 뒤로 멀어지는 운동을 의미하고 파란 부분은 우리에게 가까이 다가오고 있는 운동을 뜻한다. 그 위에 겹쳐 그려진 것은 한 은하 내부의 밝기 분포를 등고선 형태로 나타낸 등광도 곡선이다. 이렇게 400여 개의 은하 회전축을 나란히 정렬한 뒤 그 좌우에 분포하는 이웃 은하들의 운동을 누적해서 나타낸 것이 (X자로 분할된) 큰 검은색 박스 속 그림이다. 각각의 동그라미가 하나의 이웃 은하이며, 동그라미가 클수록 밝고 무거운 은하를 나타낸다. 빨간색이 짙을수록 우리에게서 빠르게 멀어지고 파란색이 짙을수록 우리에게 빠르게 다가온다. 평균적으로 오른쪽 이웃 은하들이 멀어지고 왼쪽 이웃 은하들이 가까워진다면 중심에 정렬한 400여개 은하들의 회전 방향과 이웃 은하들의 평균 운동 방향이 일치한다고 말할 수 있다. (단, 어디까지나 평균적 움직임을 말하는 것이므로 개별적으로는 그 흐름에서 벗어나는 이웃들도 다수 존재할 수 있다.) 아래쪽 그래프는 좌우 거리에 따른 이웃 은하들의 누적 평균 속도 분포를 보여준다. 양의 값은 우리에게서 멀어지는 속도, 음의 값은 우리에게 다가오는 속도를 의미한다. 왼쪽 이웃 은하들은 평균적으로 다가오고 오른쪽 이웃 은하들은 평균적으로 멀어짐을 확인할 수 있다.  [참고 ] 용어 설명 3차원 분광 관측 : 분광 관측이란 천체에서 나오는 빛의 스펙트럼을 관측해 천체의 구성성분을 조사하는 방법이다. 기존의 분광 관측이 하늘의 한 지점에서 빛을 받았다면, 최근에 개발된 3차원 분광 관측기기를 이용하면 하늘의 특정 2차원 면에 걸쳐서 스펙트럼을 얻을 수 있다. 즉 x, y 그리고 파장(wavelength) 3차원을 가진 데이터(date cube)를 얻을 수 있다.  21세기 천문학은 ‘3차원 분광 관측’이라는 새로운 관측기술을 통해 은하의 회전과 같은 운동학적 성질 및 은하의 각 부분별 별빛의 특성을 측정하고, 그로부터 은하 진화의 비밀을 규명할 단서를 얻고 있다. 지난 10여 년간 3차원 분광 관측 연구는 세계 천문학계의 핵심 트렌드로 자리 잡아 왔다. 칼리파* 외에도 다양한 3차원 분광 탐사관측이 이루어졌고, 그 결과물을 이용한 은하 운동학 연구도 다수 수행되었다.    * 칼리파(CALIFA, Calar Alto Legacy Integral Field Area Survey)   : 독일과 스페인이 공동 운영하는 칼라 알토 천문대(Calar Alto Observatory)에서 공개 제공하는 3차원 분광 탐사관측 자료.      http://califa.caha.es/ 각운동량 : 어떤 물체가 회전하면서 갖게 되는 에너지를 나타내는 물리량이다. 물체를 구성하는 물질들이 회전의 중심점으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지, 얼마나 무거운지, 얼마나 빠르게 움직이는지에 따라 결정된다. 외부의 영향을 받지 않는 고립된 계(system)에서 각운동량은 보존되는 물리량이며, 이러한 성질을 이용하는 대표적인 발명품으로는 언제 어디서나 항상 일정한 방향만을 가리키도록 고안된 자이로스코프가 있다. [참고 ]  연구팀 및 논문 ○ 연구팀 (저자순위 순) - 이준협 (한국천문연구원 은하진화그룹 선임연구원)  - 박민아 (과학기술연합대학원대학교 박사과정) - 이혜란 (과학기술연합대학원대학교 박사과정) - 송현미 (한국천문연구원 은하진화그룹 박사후연구원) ○ 논문 - 제목: Galaxy Rotation Coherent with the Motions of Neighbors: Discovery of Observational Evidence - 게재지 : The Astrophysical Journal, vol. 872, 78 [문의] ☎ 042-865-2119, 광학천문본부 은하진화그룹 이준협 박사
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근적외선 우주망원경 NISS 시험 영상 발표 및  NASA 중형 미션 SPHEREx 선정 - 천문연, NASA와 중형우주망원경 공동 개발 이미지
■ 한국천문연구원은 차세대 소형위성 1호 과학 탑재체인 광시야 적외선 영상 및 분광 관측을 동시 수행할 수 있는 근적외선 영상/분광기(이하 NISS, Near-infrared Imaging Spectrometer for Star formation history)를 개발해 이로부터 얻은 초기 영상들을 공개했다.  또한 그동안 축적한 적외선 우주 관측 기술과 국제협력을 바탕으로 미국 NASA에 제안한 전천 적외선 영상/분광 탐사를 위한 적외선 우주망원경 SPHEREx(Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer)가 최종 선정돼 천체물리학  분야에 새로운 대규모 관측 자료들을 제공할 예정이다.  □ 한국천문연구원이 개발한 NISS는 세계 최초로 광시야로 적외선 분광과 영상을 동시에 관측할 수 있는 우주망원경이다. 이 우주망원경은 차세대 소형위성 1호의 과학탑재체로 지난 12월 미국 스페이스 X사 로켓을 통해 발사됐다. NISS는 100평방도 이상의 넓은 하늘 영역에서 저분산 분광과 영상 자료를 동시에 얻는 적외선 영상 분광 관측을 수행 중이다.  □  NISS는 현재 분광 장비 테스트, 시험 영상 촬영 등 초기 성능 검증을 위한 운영이 진행 중이다. 초기 운영 이후에는 주요 관측 임무인 가까운 은하와 우리 은하 내에서의 별 탄생 연구, 적외선 우주배경복사 연구 등에 활용될 예정이다. □  특히 한국천문연구원은 NISS 개발 경험을 바탕으로 확보한 적외선  우주관측기술을 활용해 미국 캘리포니아 공과대학(Caltech, 주관기관)과 함께 NISS의 개념을 확장한 전천 적외선 영상/분광기 SPHEREx를 NASA   중형미션(프로젝트 전체 예산 규모 약 2천 800억 원)으로 제안했다. 그 결과 NASA는 2월 14일(한국시간) 새벽, 차기 중형 프로젝트로 SPHEREx를 최종 승인했다고 발표했다. 이 프로젝트의 국제협력 파트너는 한국이 유일하다.  □  SPHEREx는 NISS와 같은 적외선 영상 분광 기술을 이용해 전 우주에 대해 영상과 분광 관측을 동시에 수행하면서 약 14억 개 천체들의 개별적인 분광 정보를 획득하게 된다. 이를 통해 거대 우주구조, 적외선 우주배경복사의 기원, 생명의 기원이 되는 우리 은하 안의 얼음분자 탐사와 같은 주요 과학 연구를 수행할 예정이다. 특히, 기본적인 분광 정보를 확인한 특이 천체들은 한국이 개발에 참여하고 있는 거대마젤란망원경(GMT, Giant Magellan Telescope)과 운영에 참여 중인 아타카마 대형 밀리미터 및 서브밀리파 간섭계(ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 활용해 후속 연구를 진행할 계획이다.  □  NISS 개발 및 SPHEREx 국제협력을 주도하고 있는 한국천문연구원  정웅섭 박사는 “한국에서 개발된 적외선 우주 관측 기술로 구현된 우주 관측기기를 활용한 과학연구가 진행됨과 동시에 미국 NASA의 주요 우주개발 활용 로드맵인 중형 우주 미션에서도 기술적으로 활용된다는 점에서 이번 NISS 개발, 발사 및 성공적인 초기 성능 확인은 큰 의의가 있다”라며 “NASA 중형 미션으로 선정된 SPHEREx가 전 하늘영역에서 적외선 영상/분광 탐사가 이루어진다면, 천문연이 참여하고 있는 거대 지상 관측 프로젝트들과의 시너지를 기대할 수 있다”라고 설명했다. 아울러 한국천문연구원 이형목 원장은 “천문연이 관련 연구를 지난 10여 년 이상 꾸준히 추진해 온 노력의 산물로서 한국의 우주망원경 개발 능력이 매우 높은 수준에 올라와 있음을 보여주는 것이다”라고 말했다.   그림 1. NISS의 비행모델 설계, 단면도 및 광경로(위)와 실제 개발된 NISS가 차세대 소형위성 1호 (NEXTSat-1)에 조립된 모습 및 외부은하에 대한 적외선 영상분광 관측으로 얻게 되는 예상 영상(아래) 그림 2. 삼각형 은하에 대해 우주망원경 허블로 촬영한 영상(좌)(사진제공: 미국 NASA)과 NISS(우)로 얻은 영상 비교. NISS 영상의 경우, 1.0, 1.35, 1.7μm(마이크로미터) 영역 밴드에서 합성한 RGB 영상이다. 단파장 1.0μm 영역(푸른색)에서 더 젊은 별들이 탄생해 중앙 지역이 더 밝게 보이고, 장파장 영역(붉은색)에서는 별 탄생이 일어나는 나선 구조를 명확히 보여주고 있다. 그림 3. 오리온성운에 대해 지상망원경 2MASS 근적외선으로 촬영한 영상(좌)(사진제공: 미국 매사추세츠대학 및 칼텍)과 NISS(우)로 얻은 영상 비교. NISS 영상의 경우, 1.0, 1.35, 1.7μm 영역 밴드에서 합성한 RGB 영상이다. 별 탄생이 활발한 지역이기 때문에, 장파장 영역(붉은색)에서 성운 구조가 명확히 보이는 것을 알 수 있다. 그림 4. NASA 중형 미션으로 선정된 전천 적외선 영상/분광기 SPHEREx 상상도(위)와 적외선 영상/분광 탐사로 얻을 수 있는 예상 적외선 영상들(아래) [문의] ☎ 042-865-3204, 우주과학본부 정웅섭 박사
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“카메라 앵글 속의 우주를 찾습니다!” - 제27회 천체사진공모전 개최…3월 11일까지 공모  이미지
■ 한국천문연구원은 제27회 천체사진공모전을 개최하고, 3월 11일까지 천체사진 및 콘텐츠를 공모한다.  □  천체사진공모전은 아름답고 신비한 천체사진 및 그림, 동영상 등의 콘텐츠를 통해 인류의 유산이라 할 수 있는 천문학에 대한 공감대를 확산시키고자 매년 실시되고 있다. 특히 올해는 국제천문연맹(IAU, International Astronomical Union) 창립 100년으로, 수상 작품들에게 더욱 의미 있는 공모전이 될 것으로 기대한다. □  대한민국 국민이면 누구나 참가할 수 있으며, 공모 분야는 심우주(Deep sky)·태양계·별자리 및 풍경 등의 지구와 우주 분야로 나뉜다. 공모 작품은 간행물에 발표되거나 다른 공모전에 당선되지 않은 것이어야 한다.  □  수상자들에게는 총 1천만 원의 상패와 상금이 수여된다.  □  접수 요령은 3월 11일까지 한국천문연구원 홈페이지를 통해 접수하면 된다. 심사 후 3월 중에 당선작을 발표할 예정이다. □  공모전에 관한 보다 자세한 사항은 한국천문연구원 홈페이지( https://www.kasi.re.kr/kor/education/pageView/353)에서 확인할 수 있다.  제26회(지난해) 천체사진공모전 대상 수상작 : 우주 수채화, 전영준
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■ 한국천문연구원은 아래와 같이 인사이동을 실시했다. -  아 래  - 2월 1일자 감사부장   지용구(池龍球), 만 57세.
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선생님들을 위한 겨울 천문교실 - 2019년 동계 교원천문연수 개최 이미지
■ 한국천문연구원은 1월 14일(월)부터 1월 18일(금)까지 대전에 위치한 본원에서 전국 초?중?고등 교원을 대상으로 2019년 동계 교원천문연수를 실시한다.  □ 교원천문연수는 현직 교사들에게 천문학 최신 동향을 전달해 과학 교육에 도움을 주려는 프로그램이다. 전 과정이 무료이며, 교과과정에 밀접한 초급과정과 천문관측 활동으로 특화된 중급과정으로 나눠 진행한다. 더불어 천체망원경 활용 수업을 통해 천문동아리 운영에 실질적인 도움이 될 수 있도록 구성했다.  □ 1995년부터 매 여름·겨울방학 기간 동안 실시하고 있는 교원천문연수는 현재까지 약 6,100여 명의 교원들이 이수했다. □ 한국천문연구원 소속 천문학자들이 직접 강의를 진행한다. ‘한국의 천문학’ 및 ‘전통천문학’ 등 이론 강연은 물론 ‘천체망원경 사용법’, ‘밤하늘 관측법과 별자리 찾기’, ‘태양 관측 및 흑점 촬영’ 등 다양한 실습도 함께 진행한다. 참가자들은 ‘외계행성 탐색’, ‘빛 공해’ 등 최신 천문학계 이슈에 대한 정보도 접할 수 있다.    □ 교원천문연수의 자세한 안내는 한국천문연구원 홈페이지(https://www.kasi.re.kr/kor/education/pageView/124)를 통해 확인하면 된다.  지난해 교원천문연수 사진 [문의] ☎ 042-865-2015, 대국민홍보팀 조아인
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“24~25일 한국천문연구원으로 초대합니다!” -  동계 ‘방문의 날’ 행사 개최 이미지
■ 한국천문연구원은 1월 24일(목)과 25일(금) ‘동계 방문의 날’ 행사를 개최한다. 학생 및 일반인들을 위해 연구원을 개방하고, 천문학 강연 및 연구시설 견학, 태양흑점 관측 등 다양한 체험프로그램을 진행한다.  □ 이번 ‘방문의 날’ 행사는 오후 2시부터 약 3시간 동안 대전 유성구 화암동에 소재한 한국천문연구원 본원에서 진행된다. 참가비는 무료이며 선착순 200명을 대상으로 실시한다. □ 이 날 방문객들은 강연과 천문학자와의 대화 프로그램을 통해 별과 우주에 대한 궁금증을 해소할 수 있을 뿐 아니라 평소 개인 견학이 어려웠던 연구시설과 천문관측 장비 등을 둘러보며 색다른 체험을 할 수 있을 것으로 기대된다.  □ 보다 자세한 안내 및 신청사항은 한국천문연구원 홈페이지(https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/notice/10811)를 통해 확인하면 된다.  지난해 방문의 날 행사 모습 [문의] ☎ 042-865-3279, 대국민홍보팀 조국섭
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■ 한국천문연구원(원장 : 이형목)은 주요 지역의 2018년 12월 31일 일몰시각 및 2019년 1월 1일 일출시각을 발표했다.  □ 2019년 떠오르는 새해 첫 해는 아침 7시 26분에 독도에서 가장 먼저 볼 수 있으며, 7시 31분 울산 간절곶과 방어진을 시작으로 내륙지방에서도 볼 수 있다.  □ 한편 2018년 12월 31일 가장 늦게 해가 지는 곳은 신안 가거도로 17시 40분까지 지는 해를 볼 수 있고, 육지에서는 전남 진도의 세방낙조에서 17시 35분까지 볼 수 있다.  □ 발표한 일출시각은 해발고도 0m를 기준으로 계산된 시각으로 고도가 높을수록 일출시각이 빨라져 해발고도 100m에서의 실제 일출시각은 발표시각에 비해 2분가량 빨라진다.  (첨부파일1의 표1 참고) □ 일출이란 해의 윗부분이 지평선(또는 수평선)에 나타나기 시작할 때를 의미하고, 일몰이란 해의 윗부분이 지평선(또는 수평선) 아래로 사라지는 순간을 의미한다. □ 기타 지역의 일출·몰 시각은 한국천문연구원 천문우주지식정보 홈페이지(https://astro.kasi.re.kr)의 생활천문관에서 찾아볼 수 있다.  ※ 지녁별 일출몰 시각은 첨부파일이나 사이트를 통해 확인하십시오. [문의] ☎ 042-865-2005, 대국민홍보팀 이서구 ☎ 042-865-2195, 대국민홍보팀 정해임
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“2019년은 국제천문연맹 창립 100주년이 되는 해”- 지난 1세기 동안 인류가 이룬 천문학의 발전을 전 세계에서 기념 이미지
■ 2019년은 국제천문연맹(IAU, International Astronomical Union, 이하 IAU) 건립 100주년이 되는 해다. 1919년 벨기에 브뤼셀에서 창립한 IAU는 천문학 연구를 위한 국제학술회의 개최, 국제협력을 통한 연구 및 정책 수립 등을 위한 국제 학술단체로, 100주년을 기념해 전 세계 천문기관과 천문학자, 아마추어천문인들과 함께 다양한 과학문화 행사를 진행할 예정이다.  □ IAU는 천문학 분야에서 세계 최대 규모의 국제기구로, 107개국 약 14,000명의 천문학자 회원으로 구성됐다. 1919년 설립된 이래 지난 100년 동안 국제 협력을 통한 연구 및 정책 수립, 교육 등으로 천문학 발전을 이끌고 있다. 2006년 명왕성을 행성 목록에서 분리해 왜소행성으로 지정했으며, 최근에는 ‘허블의 법칙’명칭을‘허블 – 르미테르 법칙’으로 개정하는 투표를 진행해 통과했다. □ IAU는 전 세계 시민들이 즐길 수 있는 천문학을 위한 ‘모두의 밤하늘 100년 (IAU100: Under One Sky)’이라는 주제 아래, 100여 개국에서 자발적으로 조직된 국가위원회와 함께 대대적인 천문우주 과학문화 확산 활동에 나선다. 우리나라에서는 한국천문학회(회장 박창범 고등과학원 교수)가 특별위원회를 구성해 연중 프로그램을 준비하고 있다. □ 가장 먼저 시작하는 국제행사는 1월 10일부터 13일까지 펼쳐질 ‘100시간 천문학(100 Hours of Astronomy)’이다. 이 기간 동안 전 세계 약 70개 나라에서 100시간 동안 각국의 시민들에게 천체관측의 기회와 강연, 전시 등을 제공한다. 우리나라에서는 소셜미디어를 통해 천문대에서의 천문학자 생활을 소개할 예정이다. 전 세계에서 동시에 개최되는 행사의 구체적인 정보는 100시간 천문학 사이트https://www.100hoursofastronomy.org에서 확인할 수 있다.  □ 그 외에도 중고등학생들이 참여해 중력과 블랙홀 등과 관련한 최신 천문학을 배우고 체험할 수 있는 프로그램인 아인슈타인 학교(Einstein Schools), 교사들을 위해 천문학 실험 도구 및 교육과정을 공유하는 열린 천문학 학교(Open Astronomy Schools), 빛공해에 대한 문제와 인식을 위한 어두운 하늘(Dark Skies for All) 프로젝트 등이 펼쳐진다. 이 모든 프로그램은 누구나 참여할 수 있으며 참여 방법과 구체적인 내용은 IAU 공식 웹사이트 https://www.iau-100.org를 통해 확인할 수 있다.  □ 아울러 2019년은 아폴로 11호 달 착륙 50주년이며, 개기일식을 통해 일반상대성이론 증명 100주년이 되는 해다. 우리나라에서는 3·1운동 100주년이자 대한민국임시정부 수립 100주년이 되는 해다. [참고 링크]  - IAU 공식 사이트 : www.iau.org - IAU 공식 웹사이트 : https://www.iau-100.org - 100시간 천문학(100 Hours of Astronomy) : https://www.100hoursofastronomy.org - 특별 전시 Above and Beyond Exhibition : https://www.iau-100.org/above-and-beyond-exhibition - 양성평등을 위한 천문학 (IAU100 Girls and Women in Astronomy) :  https://www.inclusive-astronomy.org/women-girls-in-astronomy - 아인슈타인 학교(Einstein Schools) : https://www.einsteinschools.org/ - 자연유산으로서의 어두운 밤하늘(Dark Skies for All) : http://www.darkskies4all.org/ [문의] ☎ 042-865-2005, 대국민홍보팀 이서구 ☎ 042-865-2195, 대국민홍보팀 정해임
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