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한국우주전파관측망(KVN) 10주년 맞이하다 2019-10-14

 - 한국 첫 VLBI 관측망에서 세계 표준 선도까지

- 블랙홀 제트 · 별탄생 영역 관측 등 전파천문 연구 성과 창출 


■ 한국천문연구원이 운영하는 한국우주전파관측망(이하 KVN*, Korean VLBI Network)이 첫 동시관측 신호 검출 이후 10주년을 맞았다. 한국 최초의 VLBI 전파망원경 관측망을 통해 우리 은하 중심부의 모습을 더 자세히 살펴볼 수 있었고 별이 탄생하는 모습을 목격하기도 했다. 또한, 블랙홀 연구에 많은 성과를 이루는 등 우리나라 천문학 연구에 크게 이바지했다. 10주년을 기념해 16일 고등과학원에서 열리는 한국천문학회 101차 학술대회에서는 ‘KVN 특별세션’이 마련되며, 21일 대전 본원에서는 기념 워크숍이 개최된다. 


  * KVN : 서울, 울산, 제주도에 각각 설치된 직경 21m 전파망원경을 이용해 동시에 한 천체를 관측함으로써 한반도 크기(500km)의 전파망원경 효과를 구현하는 초장기선 전파간섭계 (이하 VLBI, Very Long Baseline Interferometer).


□ 한국천문연구원은 2008년 12월 2일 세 관측지의 전파망원경 건설을 완료했고, 이듬해인 2009년 10월 16일 KVN 세기의 망원경에서 처음으로 동시관측 신호를 검출하는 데 성공했다.(그림 1 참조)


□ 2011년에는 독자적으로 개발한 세계 최초 4채널(22, 43, 86, 129 GHz 대역)  동시관측 수신기를 KVN 전파망원경에 설치해 하나의 주파수로 관측하던 천체를 네 주파수에서 동시에 관측할 수 있게 됐다. 이 기술은 현재 초소형 3채널 우주전파 수신시스템으로 향상돼 밀리미터 파장대역의 VLBI 세계 표준으로 자리 잡고 있다. 


□ 또한 한국천문연구원은 2012년‘동아시아 VLBI 연구센터’를 개소해 우리나라의 KVN을 비롯해 일본, 중국 등 동아시아 지역 여러 전파망원경을 연결한 동아시아 VLBI 관측망의 핵심역할을 수행 중이다. 


□ 한국천문연구원은 KVN을 이용해 우주로부터 오는 미세한 전파를 분석해 거대은하 및 우리 은하 중심부의 블랙홀을 비롯해 별의 탄생과 소멸에 이르는 과정 등을 연구해 왔다.  (참고 2 참조)


○ 지난 10년 동안의 주요 연구성과는 아래와 같다.


   - 블랙홀 제트 방출의 원리를 규명할 관측

한국천문연구원 국제공동 연구팀은 2018년 KVN과 일본의 VERA를 연결한 KaVA 관측시설을 이용해 거대은하인 M87의 중심에 있는 초거대 블랙홀이 내뿜는 플라스마의 제트 현상을 관측해 기존 관측과 달리 블랙홀에 가까운 지점에서 이미 광속에 가까운 속도로 분출되는 현상을 밝혔다. 

       블랙홀 제트의 초기 속도는 광속의 80%까지 가속(2016.03.24.일자) 

       https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/3766

       초거대 블랙홀 근방에서 분출되는 전파제트 기저부의 흔들림 현상 세계 최초 발견(2015.08.07.일자)

       https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/2547

       블랙홀 제트의 발생 시점 관측 성공(2013.07.20.일자) 

       https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/2487?cPage=2


   - 무거운 별의 탄생과 진화를 밝혀줄 메이저 관측 

전파의 일종인 메이저를 관측하면 분자구름 깊숙이 파묻혀 있는 원시성(아기별)의 자세한 모습을 볼 수 있어 그 탄생과정을 연구하는 중요한 단서를 찾을 수 있다. 연구팀은 2016년 무거운 별이 탄생과정에서 방출하는 메이저를 검출했고, 2018년에는 항성의 마지막 진화단계에서 별 대기 구조가 비대칭으로 발달하는 현상을 포착했다.

   ※ 관련 보도자료 링크 : 

       적색 초거성 대기의 비대칭 구조 발달을 밝히는 KVN 관측 성공(2018.07.09.일자) 

         https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/10581

         무거운 별 탄생의 비밀 풀어줄 일산화규소 메이저원의 새로운 두 천체 발견(2016.08.31.일자) 

         https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/5583


   - EHT 프로젝트에 KVN 관측결과 활용

특히 올해 4월에는 블랙홀 관측 사진을 발표한 EHT 프로젝트에 KVN 관측결과도 활용되어 사건의 지평선 관련 데이터를 보정하는 연구를 수행했다.

    ※ 관련 보도자료 링크 : 사상 최초로 실제 블랙홀 영상 얻는 데 성공(2019.04.11.일자) 

        https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/11770


□  한국천문연구원 김기태 전파천문본부장은 “지난 10년간 KVN은 우리가 개발한 동시관측 수신기를 이용해 기존에 관측할 수 없었던 고주파수 대역에서도 천체를 관측해 새로운 연구결과들을 이끌었고, 그 결과 KVN이 고주파수 VLBI 세계 표준으로 자리매김하고 있다”며 “내년부터는 KVN 망원경 1기를 추가 건설할 계획인데 이것이 완성되는 2023년경에는 현재보다 2배 이상 뛰어난 성능으로 계속해서 우수한 연구성과를 낼 것이라 기대한다”고 밝혔다. (보도자료 끝. 참고자료 있음.)


[참고 1] 보충자료 및 용어 설명 

ㅈ

그림 1. 2009년 10월 16일 KVN 3개의 안테나(연세-울산, 울산-탐라, 연세-탐라)에서 검출된 첫 동시관측 신호(관측대역: 22GHz, 관측천체: NRAO150)


ㄴ


- VLBI(초장기선 전파간섭계, Very Long Baseline Interferometer) 

멀리 떨어져 있는 여러 대의 전파망원경을 동시에 네트워크화시킴으로써 가상적인 하나의 거대한 전파망원경으로 우주를 관찰하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있는 시스템


■ KVN 연혁

연도

내용

2001

KVN 프로젝트 시작

KVN 연세, 울산, 탐라 사이트 선정

2002

한국천문연구원과 일본국립천문대의 VLBI 협력 협약 체결

2004

KVN 안테나 계약 완료

KVN 울산전파천문대 기공식

2005

한일 상관기 공동개발 협정 체결

2007

KVN 울산전파천문대 첫 신호 수신 성공

2008

KVN 세 기 건설 완료(준공식)

한중일 동아시아 3개국 VLBI 첫 프린지 검출 성공

(KVN 연세 - 일본 VERA - 중국 Seshan)

2009

KVN 첫 세 기선 프린지 검출 성공(22/43GHz)

2010

한일 VLBI 상관센터 개소

2011

한일 VLBI 상관기 개발 완료

세계 최초 4채널(22, 43, 86, 129 GHz 대역) 우주전파 수신기 개발 성공

유럽 VLBI 관측망과 실시간 e-VLBI 관측 성공

2012

KVN 4채널 동시 관측 시스템 구축 완료 및 첫 4채널 동시 관측 프린지 검출 성공

동아시아 VLBI 연구센터 개소

2013

동아시아 VLBI 관측망(EAVN) 준비

KVN 공개 관측 제안서 모집 및 관측 운영 시작

2015

KVN 핵심연구과제 모집

2018

동아시아 VLBI 관측망(EAVN) 협력에 관한 양해각서 체결 및 EAVN 관측 운영 시작(한중일 3개국 전파망원경 10)

2019

KVN 10주년



※ 자세한 내용은 첨부파일을 참고하십시오 



[문의]

☎ 042-865-2180,  전파천문본부 정태현

☎ 042-865-2172,  전파천문본부 변도영

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